装满多发性硬化症治疗的背包

多发性硬化症(MS)是一种毁灭性的自身免疫性疾病，会破坏覆盖神经周围的保护性髓磷脂，破坏大脑和身体之间的交流，并导致患者的移动能力和功能逐渐下降。

MS 地图集在 2020 年报告说，全世界每五分钟就有一人被诊断出患有 MS，目前约有 2 万人必须患有这种疾病。令人震惊的是，自8年以来，全球MS患病率上升了2013%。

MS的一个关键驱动因素是由大脑和脊髓脆弱区域的“先天”免疫系统的所谓骨髓细胞引起的神经突然炎症，这些区域共同形成中枢神经系统(CNS)。这些“急性炎症病变”随后吸引其他骨髓细胞，以及属于免疫系统第二臂的自反应性T细胞和B细胞，称为“适应性免疫系统”，并直接攻击髓鞘覆盖物。

虽然没有治愈MS的方法，但现有的小分子和蛋白质药物形式的疾病修饰疗法要么直接针对自反应性免疫细胞，要么广泛抑制炎症。然而，其中许多疗法会在身体的不同部位引起严重的副作用，包括免疫系统本身，因此会带来重大的健康风险。

现在，哈佛大学Wyss生物启发工程研究所和哈佛大学约翰·A·保尔森工程与应用科学学院(SEAS)的一个研究小组开发了一种细胞疗法，作为现有小分子和蛋白质疗法的有力替代品，利用骨髓细胞，骨髓细胞正是导致患者MS触发神经炎症的免疫细胞类型。

为了将潜在的炎症性骨髓细胞转化为治疗细胞，他们从供体小鼠的骨髓中分离并培养单核细胞(一种骨髓细胞)，并将称为“背包”的微小微粒稳定地附着在细胞表面。这些背包装有抗炎分子，可引导载体细胞在体内分化为抗炎细胞。

当注入MS小鼠模型时，背包载满的单核细胞能够影响MS特异性免疫反应，并部分逆转后肢麻痹并改善运动功能。研究结果发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。

“目前的MS疗法并不专门针对骨髓细胞。这些是非常可塑的电池，可以在不同的状态之间切换，因此很难控制。我们基于生物材料的背包方法是将它们锁定在抗炎状态的非常有效的方法，“资深作者Samir Mitragotri博士说，他是Wyss研究所的核心教员。

“在许多方面比其他细胞疗法更简单，骨髓细胞可以很容易地从患者的外周血中获得，在短培养步骤中用背包修饰，然后重新注入原始供体，在那里它们找到炎症病变的方式，并影响MS特异性免疫反应不仅局部，而且更广泛。Mitragotri还是SEAS的Hiller生物工程教授和Hansjörg Wyss生物启发工程教授。

许多细胞疗法，如著名的CAR-T细胞疗法，需要用药物从体内的特定组织隔室动员免疫细胞，进行基因改造，然后在体外扩增数周。骨髓细胞可以使用既定方法直接取回，并在数小时内用背包进行修改，使治疗更容易翻译。此外，一些骨髓细胞类型具有穿越血脑屏障的能力，这使得它们特别适合治疗中枢神经系统疾病。

蜂窝背包的新旋转

Mitragotri的研究小组以前发现，当他们将小圆盘形背包附着在骨髓谱系的细胞上时，它们仍然稳定地暴露在细胞表面，而许多其他细胞很容易内化和灭活它们。将某些分子添加到背包中使团队能够持续控制细胞的行为。

他们在一种由背包载重巨噬细胞组成的抗肿瘤细胞疗法中利用了这一发现，巨噬细胞是一种特定类型的骨髓细胞。在他们的新研究中，他们专注于单核细胞，单核细胞也属于骨髓分化谱系，是巨噬细胞的前体。单核细胞可以有效地浸润大脑，然后分化成巨噬细胞，巨噬细胞是活动性MS病变中的主要炎症细胞类型之一。

“由于它们能够侵入CNS，浸润炎症病变并分化成巨噬细胞，允许控制单核细胞分化的背包策略非常有意义，”第一作者Neha Kapate说，他是与Mitragotri合作的研究生。“我们决定使用含有白细胞介素-4[IL-4]和地塞米松的背包，我们后来发现这两种分子可以提供协同抗炎作用。

该团队通过一种称为系列“旋涂”的工艺制造了他们的微米大小的背包，其中由PLGA聚合物和其他生物相容性物质组成的薄膜，并含有抗炎分子，像洋葱层一样层叠在一起。作为最后一步，背包的外表面装有抗体片段，使其能够粘附在单核细胞上。

蜂窝背包得到腿

为了测试装满背包的单核细胞的治疗效果，研究人员从健康供体小鼠中分离出单核细胞，并在短的细胞培养步骤中将背包附着在它们身上。然后，他们将修饰的细胞注入MS的小鼠模型中，该模型在研究人员中称为实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)模型。

“当我们将携带背包的单核细胞和平行的未改变的对照单核细胞注入具有持续神经炎症的EAE小鼠时，携带背包的单核细胞更有效地浸润到发炎的CNS病变中。他们还减少了病变内的炎症，并将局部和全身MS相关的免疫反应转向治疗结果，“Kapate说。

“由此产生的抗炎单核细胞还引发了与其他免疫细胞群的串扰效应，例如与自我导向的适应性自身免疫反应相关的特定T辅助细胞。

用背包单核细胞治疗的EAE小鼠的疾病症状得到显着改善，到研究结束时，与对照动物后肢完全瘫痪相比，动物仅表现出跛行的尾巴。治疗还延长了动物的存活期 - 所有接受背包携带单核细胞的小鼠都存活到研究结束，而相当数量的对照小鼠已经死亡。

重要的是，研究小组观察到的治疗益处的大小与使用相同模型的其他研究中测试的治疗方案相当。

由于EAE模型主要模仿MS的进行形式，而不是更普遍的“复发缓解”形式，该疾病始于约85%的MS患者，并且在后期也可能变得进行性，因此该团队还计划在复发缓解MS模型中研究他们的方法。 能够早期抑制炎症可能对患者有巨大的好处。

“这个团队将潜在致病类型的免疫细胞转化为MS的治疗细胞的能力，这是非常困难或不可能治疗的，可以为治疗患有各种神经系统疾病的患者开辟一条全新的途径，”Wyss创始主任Donald Ingber说。

　　免责声明：本文由用户上传，与本网站立场无关。财经信息仅供读者参考，并不构成投资建议。投资者据此操作，风险自担。 如有侵权请联系删除！