《自然》获技术突破 选择性免疫抑制

【字体: 时间:2012年11月20日 来源:生物通

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  在一项由美国卫生研究院NIH资助的项目中,科学家们利用小鼠多发性硬化症MS的小鼠模型,研发了一种新型技术,能选择性的抑制攻击髓鞘的那部分免疫系统,髓鞘是包裹神经纤维的绝缘材料,能帮助脑细胞之间的电信号交流。

  

生物通报道:在一项由美国卫生研究院NIH资助的项目中,科学家们利用小鼠多发性硬化症MS的小鼠模型,研发了一种新型技术,能选择性的抑制攻击髓鞘的那部分免疫系统,髓鞘是包裹神经纤维的绝缘材料,能帮助脑细胞之间的电信号交流。

当T细胞(免疫系统中的一类白细胞)出现错误,误将机体自身的组织当做外来物质攻击,机体就会患上自身免疫性疾病。目前自身免疫性疾病的治疗方法主要是使用免疫抑制药物,消除免疫系统的整体活性。但是这些药物也会令患者容易受到感染,并增加患癌风险,因为免疫系统的正常功能就是识别并消灭机体内的异常细胞。

来自美国西北大学的Stephen Miller 和Lonnie Shea博士在NIH资助的一项研究项目中,与悉尼大学的研究人员展开合作,发现了一种新颖的抑制方法,能只抑制免疫系统中引发自身免疫疾病的那部分,而不影响免疫系统的其它方面。

这一新发现利用机体的一种天然保护屏障,阻止自身反应的T细胞的激活——这些T细胞会识别和攻击机体健康组织。

“我们尝试着与机体中的自然进程相互作用,”Shea说,“机体的天然机制能关闭一些不合适的免疫反应,是不恰当的,我们找到了这种进入方式。”

一种天然机制就是清除体内凋亡的,坏死的细胞,当一个细胞死亡,它就会释放出一些化学物质,这些物质能吸引称为巨噬细胞的特殊细胞。然后巨噬细胞吞噬死亡细胞,并将其交给脾脏,脾脏能想T细胞池提供自身抗原(self-antigens),即死亡细胞分泌出的很小一部分蛋白,为了阻止自身反应T细胞被激活,巨噬细胞就会开始抑制所有能结合在自身抗原上的T细胞。

Miller博士首次发现如果将一种特殊的自身抗原,譬如髓鞘连接到凋亡细胞上,那么就能进入到这种天然的,抑制正常情况下会攻击髓鞘的T细胞机制中。研究组成员花了几十年时间,证明了他们可以在各种动物的自身免疫性疾病模型中,获得抗原特异性免疫抑制效果。

而近期他们与德国的合作研究人员,开始了初步临床试验,检验MS患者注入抗体结合的凋亡细胞后的安全性,试验结果很成功,证明了这种注射是安全的,但是也提出了利用细胞作为抗体运输的一个关键问题:

“细胞疗法十分昂贵,因为这需要在一所具备无菌条件下分离病患白细胞,再重新将耦合了抗原的细胞注回患者体内的大型医疗中心内进行,”Miller说,“这是一个昂贵的,难以操作并耗时的过程。”

因此Miller博士联系了Shea博士,后者是一位生物工程师,他们希望能开发出一种替代细胞凋亡细胞的方法。在尝试了不同的实验条件后,研究人员终于成功地将抗原连接到了微观,可生物降解的微粒上,这些微粒与凋亡细胞一样,也能被循环系统中的巨噬细胞吞噬。

之后研究人员进行了实验验证,结果令他们惊奇的是,抗原结合微粒作用效果只好不差,能有效的诱导自身免疫性疾病动物模型中的T细胞耐受性。

研究人员利用髓鞘结合微粒,不仅阻止了小鼠模型中MS疾病的发生,而且也抑制了出现首个临床症状迹象之后的疾病发展。

这一研究小组目前希望能开始I期临床试验。制造此种微粒的材料已经得到了美国FDA的批准,用作临床试验中可吸收的抗癌药物传递物质。Miller认为,这种微粒可靠的安全记录,并加上良好的生产规范,这些微粒将会更易投入临床使用。

“我认为我们已经提出了一种非常有效的方式来诱导易于临床转化的免疫耐受性,我们就会竭尽所能实现这一目标,”Miller说。

除了用于治疗MS,研究人员也将这种方法用于其他自身免疫性疾病,如I型糖尿病,以及特殊的食物过敏。他们还推测,移植手术后的患者可能也可以通过这种技术,减少针对移植器官的免疫反应。科学技术部NIBIB主任Christine Kelley博士还指出,这种独特的科学家和工程师之间的协作将会令这提前变成现实。

“这一发现证明多学科的合作在健康医疗研究中的重要性,”Kelly说,“免疫学和生物工程研究人员专业知识相结合,为自身免疫性疾病的治疗提出了一种有价值的新思路。”

(生物通:张迪)

原文标题:

Microparticles bearing encephalitogenic peptides induce T-cell tolerance and ameliorate experimental autoimmune encephalomyelitis

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