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NEJM:新发现的细胞类型有助于预测和治疗风湿性关节炎

来源:本站原创 2020-07-23 08:07

2020年7月23日讯 /生物谷BIOON /——当Dana Orange的病人突然患上类风湿性关节炎(RA)时,后果是灾难性的。有个女人疼得连肘部都弯不起来刷牙了。另一个则无法支撑她钱包的重量。还有一次,起床需要30分钟,洗澡穿衣需要90分钟。

但洛克菲勒大学的风湿病学家Orange说,最糟糕的是,这些攻击是完全不可预测的。一项新的研究可能会改变这一点。Orange和她的同事们发现,在风湿性关节炎发作前几周,一种新发现的细胞在血液中积聚,可能引发关节炎症。如果研究人员能够针对这些细胞进行诊断或治疗,他们就能预测甚至预防SA。

根特大学的风湿病学家Dirk Elewaut没有参与这项研究,他说,新的发现是"有趣的",因为它们可以帮助临床医生和病人更有效地控制疾病的起起伏伏。

图片来源:Science

风湿性关节炎是一种自身免疫性疾病,会引起衰弱性疼痛和不可逆的关节损伤,还有其他症状。据估计,在美国有130万人罹患此病,其中女性罹患此病的可能性是男性的两倍多。抗炎和免疫抑制药物可以帮助控制病情,但这些药物的效果可能会随着时间而减弱,服用这些药物的患者中有多达三分之一会出现皮疹。

为了更好地了解这种情况是如何一天天变化的,Orange和他的同事们决定追踪五位患有不受控制的风湿性关节炎患者血液中的信使RNA片段。他们想知道在病毒爆发之前,血液中循环的RNA的种类是否有一致的变化。

但研究小组认为,理想的追踪需要患者至少每周到实验室抽血。这对患者来说是不现实的,所以他们让5名志愿者每周在家采集一次自己的血液(如果他们的血液突然暴涨,就会采集好几次)--类似于一些糖尿病患者监测病情的方法。研究人员还开发了一种新的缓冲溶液,当与血液样本混合时,可以将RNA保存至少24小时,使患者可以将他们的血液样本邮寄到团队的实验室。

洛克菲勒大学神经肿瘤学家、该研究的资深作者Robert Darnell说,总的来说,抽血持续了200多周,这是一段"血、汗、泪"的时间。当团队最终检查样本时,研究人员分析了在每个患者报告爆发之前、期间和之后,哪一种RNA丰富。然后,他们将这些数据与引起炎症的细胞的已知特征相匹配,从而重现免疫活动的模式。

就在那时,他们发现了一个"重大的出乎意料的RNA信号。它的来源是间充质细胞,这些细胞发展成为身体的结缔组织并充满关节之间的空间。这种间充质细胞RNA持续出现在每位患者爆发前的几周,与炎症相关的RNA同步出现。这使得研究小组将这些特殊的细胞称为炎症前间充质细胞(PRIME)。

为了验证他们的发现,研究人员随后从另外19名患有风湿性关节炎的患者身上提取样本,发现PRIME的含量远远高于健康对照组,该团队在近日的The New England Journal of Medicine上报道了相关研究成果。Darnell说,虽然这一发现并不意味着PRIME细胞导致了攻击,但这些模式表明,它们是关节炎症发作的组成部分。

研究人员还发现了与未成熟白细胞相关的RNA签名,这些未成熟白细胞在PRIME细胞活跃前几天达到峰值。白血球负责启动免疫活动的级联反应--招募其他炎症细胞来完成--功能失调的白血球与多种自身免疫性疾病有关。Darnell说,综合来看,这一发现表明,PRIME细胞可以被异常的免疫系统活动动员起来。

图片来源:NEJM

之前的研究发现,类似的引起炎症的结缔组织细胞会导致小鼠关节疾病,但这是第一次在人类血液中发现这种细胞。哥伦比亚大学的风湿病病理学家Robert Winchester说,这使得这项研究变得"重要",因为它可以引导研究人员注意如何操纵这些细胞来控制疾病。然而,Elewaut警告说,这项研究只是第一步。要确切地知道PRIME细胞是如何影响爆发的,还需要"大量"的实验。

其他专家对新的缓冲解决方案感到兴奋。德克萨斯大学西南医学中心的风湿病学家Stanley Cohen没有参与这项研究,他说,这项研究可以帮助研究人员监测患有其他自身免疫性疾病的患者的疾病活动,这些自身免疫性疾病有增有减,包括狼疮和强直性脊柱炎。Darnell说,"人们可以很容易地想象将整个方法复制粘贴到"其他疾病上。其中包括COVID-19,因为严重病例的特征是大量免疫细胞、凝血因子和血液中的其他炎症信号。Darnell已经开始对在家中隔离的患者中监测COVID-19的方法进行调整。

Darnell说,这些发现可以帮助研究人员"采取本杰明·富兰克林的方法来预防火灾:一分预防,而不是一分治疗。"Orange看到了对她的病人更具体的好处。如果PRIME细胞有助于诊断和治疗,"你至少可以计划你的生活,甚至阻止炎症的到来。" (生物谷Bioon.com)

参考资料:



Croft, A.P., Campos, J., Jansen, K. et al. Distinct fibroblast subsets drive inflammation and damage in arthritis. Nature 570, 246-251 (2019). https://doi.org/10.1038/s41586-019-1263-7


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