紅斑狼瘡研究新突破:浙大團隊科研成果為精準診療提供重要理論依據(jù)

9月13日,浙江大學微信公眾號公布了一項最新科研成果,宣布浙大團隊在紅斑狼瘡研究領域迎來新突破。
文章稱,9月10日,由浙江大學良渚實驗室、東部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院國家腎臟疾病臨床醫(yī)學研究中心和浙江大學生命科學研究院等單位合作完成一項題為“Loss-of-function mutations in PLD4 lead to systemic lupus erythematosus”的研究論文在Nature發(fā)表。該研究首次證實人類PLD4缺陷可導致SLE并闡明了其致病機制,為SLE的精準診療提供了重要理論依據(jù)。
公開資料顯示,系統(tǒng)性紅斑狼瘡(SLE,簡稱狼瘡)是一種常見的慢性自身免疫疾病,其發(fā)病機制復雜,至今尚未完全明確。
文章表示,系統(tǒng)性紅斑狼瘡不管是在臨床癥狀還是遺傳機制,都存在很大的個體化差異。這對認識其發(fā)病機制構成了極大挑戰(zhàn)。目前,科學界已陸續(xù)鑒定30余種由單個基因突變導致的狼瘡。研究團隊認為,單基因狼瘡可以為深入了解SLE的發(fā)病機制和開發(fā)靶向治療策略提供重要信息。
通過全外顯子組測序,研究人員鑒定到5例狼瘡腎炎患者存在PLD4基因突變。PLD4突變屬于隱性遺傳,患者的兩個PLD4等位基因都有突變,而患者父母僅為PLD4突變基因的攜帶者,沒有發(fā)病。該項研究首次證實了人類PLD4缺陷與狼瘡的關系。
PLD4缺失致使pDCs、B細胞持續(xù)活化TLR7/9信號通路,引發(fā)自身免疫。浙江大學 圖
PLD4在樹突狀細胞,B細胞和單核細胞中高表達,它們編碼一種“單鏈核酸外切酶”的蛋白。這種蛋白就像一把剪刀,切割降解出現(xiàn)在細胞溶酶體內的單鏈核酸。研究團隊發(fā)現(xiàn):PLD4缺陷患者的PLD4蛋白活性顯著降低,就像剪刀“鈍”了一樣,這一變化介導了過度免疫反應的發(fā)生:在這類患者的樹突狀細胞中,TLR7/TLR9信號通路及其下游I型干擾素的免疫響應明顯增強,并伴隨多種炎癥因子表達水平升高。
為什么僅一個PLD4基因的突變就能引發(fā)機體的長期炎癥?為了回答這一問題,浙大研究團隊從臨床轉到小鼠實驗,摸清從基因突變到臨床癥狀的每一步。也就是PLD4缺失在SLE中的致病機制。
PLD4蛋白下游有兩個蛋白TLR7和TLR9,它們參與了細胞中重要的免疫信號通路——I型干擾素信號通路。具體來說,TLR7和TLR9的角色是單鏈核酸的探測器,如果PLD4功能失活,未被降解的單鏈核酸就會累積起來,被TLR7和TLR9發(fā)現(xiàn)。過多的單鏈核酸對細胞來說是危險因素,它們有可能是外源的細菌或者病毒帶入的,也有可能是從細胞核‘漏’出來的。當TLR7/TLR9感知探測到這些沒有被降解的單鏈核酸,它們會向信號通路下游的分子傳遞“警報”,引導細胞產(chǎn)生I型干擾素等細胞因子,引發(fā)了一系列強烈的免疫反應。
文章介紹,研究還進一步回答了為什么PLD4缺陷的狼瘡患者的炎癥往往發(fā)生于腎臟。這與TLR7和TLR9處于重要的免疫信號通路有關。在動物實驗中,Pld4缺陷小鼠表現(xiàn)出典型的狼瘡樣表型,其中腎臟是PLD4缺陷后受累最為顯著的器官,與人類患者的臨床腎臟表型高度一致。這些小鼠的腎臟中不僅實質細胞炎癥反應增強,還伴有大量免疫細胞的出現(xiàn),尤其是漿細胞樣樹突狀細胞(pDCs)及漿細胞(PCs)的顯著增多。它們進一步招募了更多的免疫細胞,引發(fā)了持續(xù)的炎癥與自身抗體的產(chǎn)生。
研究顯示,PLD4缺陷的患者和小鼠,都有I型干擾素信號通路過度激活的現(xiàn)象。這提示可以使用一種已知的免疫抑制劑對這類患者對癥治療。研究團隊采用JAK抑制劑巴瑞替尼(baricitinib)對PLD4缺陷小鼠進行干預。在小鼠身上,團隊發(fā)現(xiàn)它可顯著緩解缺陷小鼠體重下降、自身抗體產(chǎn)生及組織炎癥等癥狀。此外,巴瑞替尼還在患者來源的炎癥細胞中有效抑制了I型干擾素通路的過度激活,為攜帶PLD4突變的SLE患者提供了潛在的精準治療策略。
單基因突變導致的狼瘡屬于罕見病。對于罕見病的鑒定與治療,最終是為常見病診療提供新的啟發(fā)。這項研究不僅拓展了對SLE遺傳背景的理解,也為未來開展基于基因分型的個體化治療提供了重要依據(jù)。