靶向免疫系统细胞中的铁代谢可能为治疗系统性红斑狼疮(SLE)提供一种新的方法,SLE是慢性自身免疫性疾病狼疮的最常见形式。
范德比尔特大学医学中心的一个多学科研究小组发现,阻断铁摄取受体可以减少疾病病理,并促进SLE小鼠模型中抗炎调节性T细胞的活性。研究结果于1月13日发表在《科学免疫学》杂志上。
狼疮,包括系统性红斑狼疮,发生在免疫系统攻击一个人自己的健康组织时,引起疼痛、炎症和组织损伤。狼疮最常影响皮肤、关节、大脑、肺、肾脏和血管。根据美国狼疮基金会的数据,大约有 150 万美国人和全世界 500 万人患有狼疮。
狼疮的治疗旨在控制症状,减少免疫系统对组织的攻击,并保护器官免受损害。2011年,只有一种靶向生物制剂被批准用于治疗SLE,即贝利尤单抗。
“为狼疮提出新的治疗方法是一个真正的挑战,”病理学,微生物学和免疫学教授兼免疫生物学Cornelius VanderbiltJeffrey Rathmell博士说。“患者群体和疾病是异质的,这使得设计和进行临床试验变得困难。
Rathmell的小组长期以来一直对狼疮感兴趣,这是了解自身免疫机制的更广泛努力的一部分。
当博士后研究员Kelsey Voss博士开始研究狼疮的T细胞代谢时,她注意到铁似乎是“T细胞许多问题的共同点”,她说。她还对狼疮患者的T细胞具有高铁水平的发现很感兴趣,尽管患者经常贫血。
“目前尚不清楚为什么T细胞的铁含量很高,或者这意味着什么,”科学免疫学论文的第一作者沃斯说。
为了探索狼疮中的T细胞铁代谢,Voss和Rathmell借鉴了VUMC其他研究人员的专业知识:
Eric Skaar博士和他的团队在铁和其他金属研究方面经验丰富;
Amy Major博士和她的团队提供了SLE的小鼠模型;和
MSCI医学博士Michelle Ormseth和她的团队招募了SLE患者提供血液样本。
首先,Voss使用CRISPR基因组编辑屏幕来评估T细胞中的铁处理基因。她发现将铁导入细胞的转铁蛋白受体对炎症性T细胞至关重要,对抗炎调节性T细胞具有抑制作用。
研究人员发现,转铁蛋白受体在SLE易感小鼠的T细胞和SLE患者的T细胞上表达更高,这导致细胞积累过多的铁。
“我们看到很多并发症来自此 - 线粒体不能正常工作,其他信号通路被改变,”沃斯说。
阻断转铁蛋白受体的抗体可降低细胞内铁水平,抑制炎性T细胞活性,并增强调节性T细胞活性。用抗体治疗易患SLE的小鼠可减少肾脏和肝脏病理,并增加抗炎因子IL-10的产生。
“在不同类型的T细胞中发现转铁蛋白受体的不同作用真的很令人惊讶和兴奋,”沃斯说。“如果你试图通过影响T细胞功能来靶向自身免疫性疾病,你希望抑制炎症性T细胞,但不损害调节性T细胞。这正是靶向转铁蛋白受体所做的。
在狼疮患者的T细胞中,转铁蛋白受体的表达与疾病严重程度相关,体外阻断受体增强了IL-10的产生。
研究人员有兴趣开发与T细胞特异性结合的转铁蛋白受体抗体,以避免任何潜在的脱靶效应(转铁蛋白受体介导许多细胞类型的铁摄取)。他们还有兴趣研究他们意外发现的细节,即阻断转铁蛋白受体增强调节性T细胞活性。