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Your Good Partner in Biology Research

PNAS:用血紅細胞當“貨船“,治療自身免疫疾病

日期:2017-03-09 08:51:38

 通過早期小鼠模型,Harvey LodishHidde Ploegh實驗室的科學家們采用改良的血紅細胞來攜帶“疾病-特異性抗原“,有望預防和治療自身免疫疾病,如多發性硬化癥(MS)、一型糖尿病。

 

麻省理工大學生物學和生物工程教授Lodish說,對自身免疫疾病的治療來說,這是非常有潛力的一項進展。如果這種類型的反應也適用于人類,那么它可以應用于許多疾病或病癥的治療。

 

不適當的免疫反應會導致自身免疫疾病,從類風濕關節炎到系統性紅斑狼瘡,再到炎癥性腸道疾病。美國國立衛生研究院估計自身免疫疾病影響著超過2300萬的美國人。通常的治療手段是采用免疫抑制阻止劑患者過度的免疫反應,但是,這些藥物同時也不分青紅皂白地破壞了機體對病原體的免疫反應。

 

抗原是指能夠刺激人或動物機體產生抗體或致敏淋巴細胞,并能與這些產物發生特異性反應的物質。抗原與抗原提呈細胞結合、內化,形成內體,在內體中,抗原被蛋白酶降解成多肽,即抗原肽,一般指具有免疫原性的多肽或抗原衍生肽。

 

利用從問題細胞中獲得的細胞抗原肽,研究人員訓練免疫系統忽視該種抗原引發的免疫反應。這種訓練方法被稱為——耐受性誘導。但是這種方法也存在一些問題,包括抗原肽的運輸問題,如何避免它們提前降解或是被免疫細胞攔截。

 

為了避免上述狀況,LodishPloegh實驗室馴養了血紅細胞來承擔運輸角色。

 

血紅細胞特別適合為全身輸送分子。這些細胞不僅能夠快速接觸到幾乎每一個組織,而且再生周期短(老鼠1個月,人4個月),不會引發任何免疫反應。在以往的研究中,研究團隊利用一種被稱作“sortagging”的方法將生物素(一個化學標簽)和抗體與血紅細胞連接。

 

Novalia Pishesha是一名在LodishPloegh實驗室就讀的研究生。他抽取了一型糖尿病小鼠和MS小鼠的血液,利用sortagging將引發免疫反應的抗原修飾在血紅細胞上,然后,分別輸回老鼠體內(整個過程大概僅需1個小時)。在小鼠中,有效減少了疾病的發病癥狀,甚至僅一次注射就可以預防進一步的炎癥反應。雖然抗原肽可以有效地刺激誘導耐受性,但是分子和細胞層面上的機理還沒有被闡述清楚。

 

本文的一作Pishesha說,本質上,我們做的是劫持紅細胞來清掃呈遞路徑,使抗原偽裝成紅細胞自身,來增強這些抗原在運送過程中的耐受性。

 

Ploegh進一步指出,我們的研究還可以幫助進一步了解免疫系統的自我調節,以及它們為什么有時會出錯。值得注意的是,血紅細胞本身并不是一個免疫絕緣體。從本質上說,免疫系統是能夠區別基因型不同的血紅細胞的。比如,我們用來與抗原肽結合的鉚釘點之一,Kell蛋白,就是一個紅細胞血型抗原。這就是一個很有趣的現象,Pishesha的這個技術可以幫我們探索,免疫系統是如何區分自我與非自我的。

 

Rubius生物科技公司,正在進行將改良血紅細胞用于臨床治療相關研發工作。

 


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