华盛顿大学的科学家开发出一种免疫疗法,通过修改 T 细胞显著减少小鼠的脊髓损伤,为人类和其他神经退行性疾病提供了一种新的治疗途径。
一项针对小鼠的研究表明,工程免疫细胞疗法可以保护受损的神经元。
严重的脊髓损伤会损害神经细胞,破坏大脑与身体其他部位之间的沟通联系,导致全球数百万人永久性残疾。最初的损伤只是脊髓(从脑干延伸到下背部的组织)全部损伤的一小部分。大部分损伤是由损伤部位发生的退行性变化造成的。
尽管有大量研究致力于开发修复损伤组织的干预措施,但圣路易斯华盛顿大学医学院的科学家们却专注于在小鼠身上开发一种免疫疗法,以尽量减少创伤性脊髓损伤造成的损害。他们的研究结果表明,免疫疗法可以通过保护损伤部位的神经元免受免疫细胞的攻击来减轻这种损害。
这项研究发表在《自然》杂志上,证明了免疫疗法在小鼠身上取得了成功,并提出了一种可能有助于改善脊髓损伤患者康复效果的新方法。
了解免疫细胞的作用“中枢神经系统中的免疫细胞以伤害大脑和脊髓而闻名,”资深作者、华盛顿大学医学院 Alan A. 和 Edith L. Wolff 病理学和免疫学杰出教授兼 BJC 研究员 Jonathan Kipnis 博士说:“但我们的研究表明,可以利用免疫细胞的神经保护功能,同时控制其固有的有害能力,帮助中枢神经系统损伤的恢复。”
神经系统受伤后不久,免疫细胞便会涌入该部位。其中混合有激活的 T 细胞(免疫细胞的一个子集),它们会伤害或保护周围的神经元。病理学和免疫学系博士后研究员、该研究的第一作者 Wenqing Gao 博士分析了受伤小鼠脊髓中的 T 细胞,并进行了基因分析以解码它们的身份。她的目标是将有害的 T 细胞与保护性的 T 细胞分开,并复制大量有益的细胞来治疗受伤的小鼠。
但她发现,这其中有一个问题。如果激活时间过长,进入受伤部位的保护性 T 细胞可能会错误地攻击身体周围的组织,从而导致自身免疫性疾病。为了提高这种疗法的安全性,高女士对细胞进行了改造,使其在几天后关闭。
可喜的成果和未来目标接受改良 T 细胞治疗的小鼠比未接受治疗的小鼠活动能力更强。研究人员发现,在小鼠受伤后一周内接受 T 细胞治疗时,小鼠的改善最为显著。接受免疫治疗的小鼠均未出现破坏性自身免疫反应。
“目前尚无有效疗法治疗中枢神经系统创伤,”Gao 博士解释道:“我们利用渗透到损伤部位的保护性免疫细胞,开发出针对此类损伤的免疫疗法,并发现该疗法可显著改善小鼠的活动能力。”
研究人员与华盛顿大学医学院的威尔逊·扎卡里·雷 (Wilson Zachary Ray) 医学博士(脊髓外科医生兼亨利·G·施瓦茨和伊迪丝·R·施瓦茨神经外科教授)合作,连续一周每天观察脊髓损伤患者脑脊液中的 T 细胞。他们发现 T 细胞显著扩增,证实了从此类患者体内扩增保护性 T 细胞以产生免疫疗法的可行性。
Gao 博士指出: “我们未来的目标是设计一项临床试验,对患有此类损伤的人测试这种治疗方法,同时将这项研究扩展到神经退行性疾病,如肌萎缩侧索硬化症 (ALS) 以及阿尔茨海默氏症和帕金森氏症。”
Kipnis 博士补充道:“尽管神经退行性疾病的初始诱因不同,但随后的神经元死亡很可能是由类似的过程介导的,这为我们利用工程细胞治疗神经退行性疾病提供了机会。”
参考文献:Wenqing Gao、Min Woo Kim、Taitea Dykstra、Siling Du、Pavle Boskovic、Cheryl F. Lichti、Miguel A. Ruiz-Cardozo、Xingxing Gu、Tal Weizman Shapira、Justin Rustenhoven、Camilo Molina、Igor Smirnov、Yifat Merbl、Wilson Z. Ray 和 Jonathan Kipnis 撰写的“针对中枢神经系统损伤的工程化 T 细胞疗法”,2024 年 9 月 4 日,《自然》。DOI:10.1038/s41586-024-07906-y
这项工作得到了华盛顿大学 BJC 研究员项目的支持。
来源: 华盛顿大学医学院
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