多发性硬化症的新治疗方案近在眼前
多发性硬化症(MS)被称为“千面病”,因为不同患者的症状和进展可能有很大差异。但每个多发性硬化症患者都有一个共同点:他们身体自身免疫系统的细胞迁移到大脑,在那里它们破坏髓鞘——神经纤维的保护层。结果,就会发生电路短路,使神经信号无法正常传递。
许多MS药物会损害免疫记忆
研究人员还不知道具体是哪种免疫细胞都参与了髓鞘的剥离。自反应T和B细胞,它们错误地将髓鞘识别为异物,并传播到大脑并引发疾病。“到目前为止,MS药物基本上是针对这些T和B细胞,这两者都是获得性疾病的一部分免疫系统Alexander Mildner博士说,他是亥姆霍兹协会(MDC) Max Delbrück分子医学中心的科学家,也是这篇论文的高级作者自然免疫学.
Mildner目前正在MDC的Achim Leutz教授的实验室进行DFG Heisenberg研究员的外部资助的研究,该研究的重点是细胞分化和肿瘤发生。“但是通过攻击获得性免疫系统,MS药物会对人体的免疫记忆产生不利影响,从而使患者在长期内更容易受到感染,”这位科学家说。
通过减少单核细胞,小鼠的多发性硬化症状得到改善
因此,米尔德纳这几年一直在追求一种不同的策略。他想要找出免疫细胞——尤其是那些先天免疫的一部分——在多发性硬化症的发展中扮演什么角色,以及它们是否代表了治疗多发性硬化症患者的有前途的目标结构。研究人员报告说:“在早期对多发性硬化症小鼠模型的研究中,我们能够证明,在小鼠的单核细胞被抗体选择性破坏后的几天内,它们的疾病症状显著下降。”这个结果让他和他的许多同事都大吃一惊。米尔德纳说:“显然,不仅仅是T细胞和B细胞参与了多发性硬化症的组织损伤。”
他所研究的单核细胞是一种特殊类型的白细胞,在迁移到组织之前会在血液中短暂循环。一旦到达那里,它们就会转化为效应细胞(吞噬细胞),并破坏中枢神经系统(CNS)中的外来组织——或者在多发性硬化症期间,它们错误地将其识别为此类组织。米尔德纳说:“这个过程会导致大脑发炎和组织损伤。”
研究小组发现了未知类型的单核细胞
目前的研究发表在自然免疫学他与以色列魏茨曼科学研究所免疫学系的伊多·阿米特教授领导的团队合作进行了这项研究,米尔德纳和他的团队也专注于单核细胞。“近年来,我们意识到存在几种类型的免疫细胞,它们可能执行不同的功能,”研究人员说。“因此,我们希望使用单细胞测序在我们的多发性硬化症小鼠模型中更详细地检查单核细胞,并找出哪些单核细胞亚群存在于多发性硬化症患者的大脑中,并对组织损伤负责。”
他和他的同事发现了六种单核细胞亚型,其中四种是以前不为人知的。在他早期的研究中,米尔德纳给小鼠注射了针对特定单核细胞表面蛋白的抗体。正如预期的那样,细胞死亡,小鼠的MS症状在短时间内减轻。米尔德纳说:“但令我们惊讶的是,抗体并没有破坏大脑中含有这种表面蛋白的所有单核细胞亚群。”
并不是所有的单核细胞都会破坏具有保护作用的髓鞘
Mildner说:“抗体治疗只破坏了特定类型的单核细胞Cxcl10+细胞。”“很明显,这些细胞是导致大脑MS组织损伤的主要原因。”
在单细胞测序的帮助下,他和他的团队还发现这种细胞类型与其他单核细胞在两个基本方面不同:首先,Cxcl10+细胞具有特别大量的T细胞分泌的信号蛋白受体,该信号蛋白诱导单核细胞的组织损伤特性。其次,这些细胞产生大量的白细胞介素-1- β,这种物质可以打开血脑屏障,使免疫细胞更容易从血液进入大脑,加剧症状。“我们的研究表明,T细胞作为疾病的引发者,会移动到中枢神经系统,以吸引负责原发疾病的单核细胞组织损伤米尔德纳解释道。
另一个单核细胞他推测,这些被识别的子集甚至可能参与了修复过程,在这个过程中,身体试图重建受损的髓磷脂。根据这项研究的发现,他认为T细胞和B细胞甚至可能没有直接参与剥离髓鞘,但只是间接的,因为它们促使Cxcl10+单核细胞攻击轴突的保护层。
许多副作用是可以预防的
米尔德纳说:“如果是这样的话,在未来,大多数形式的MS都可以通过特异性地使Cxcl10+单核细胞失活来治疗,而不是针对免疫系统的T或B细胞。”“这将保护人体的免疫记忆,并防止目前MS疗法的许多副作用。”研究人员和他的团队下一步计划研究Cxcl10+单核细胞是否也存在于中枢神经系统外。“如果它们存在于身体的外围,例如淋巴结中,”他说,“在那里,它们将比在大脑中更容易被治疗。”