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多发性硬化症(MS)的发生发展伴随着复杂的病理学现象,同时涉及多种免疫细胞的参与,人们对此疾病的机理性研究存在众多的争议,相应的临床药物研发也是进展缓慢。此外,由于MS早期无明显的器质性病变区,使用临床常用的MRI成像技术难以实现MS的早期诊断。近年来,研究者们提出了基于靶向髓系细胞的方式用于诊断和治疗MS的策略,但如何特异性地靶向调控这些细胞尚处于起步阶段,如何直观在体揭示这些细胞在MS病程中的作用,也是亟待解决的问题。
本课题以小鼠实验性自身免疫性脑脊髓炎模型(EAE)为基础,提出了以外周血炎性单核细胞作为MS的靶向调控目标。本课题借助课题组前期研制的仿高密度脂蛋白的多肽-磷脂纳米颗粒(HPPS),成功地将疏水性抗炎药物姜黄素传递给血液单核细胞;姜黄素通过免疫调控单核细胞,明显减缓EAE的发病程度。活体成像结果显示,装载荧光染料的HPPS纳米颗粒能够特异性标记EAE小鼠脑和脊髓中浸润的单核细胞。此外,第三军医大学免疫学系研发的蛋白抗原类药物混合致敏抗原决定簇(MMPt)能够明显减缓EAE的病程,活体成像发现MMPt被定位于中枢神经系统(CNS)的血管周巨噬细胞特异性摄取,并诱导自身反应性T细胞凋亡。本论文主要取得了以下研究成果和结论:
1)活体成像确证HPPS能够特异性靶向外周血单核细胞,并能被其携带至早期EAE小鼠模型CNS发病区域。与外周血其它免疫细胞相比,静脉注射的HPPS能够被血液中90%以上的单核细胞快速摄取,中性粒细胞和其它外周血细胞仅有不到6%摄取了纳米颗粒。当炎症性单核细胞携载成像造影剂时,可用于指示EAE小鼠脑部与脊髓病变区。
2)发展了携带姜黄素的纳米药物Cur-HPPS,该药物可靶向调控外周血炎性单核细胞,通过抑制其跨血脑屏障迁移来减缓EAE的发病程度。单核细胞对Cur-HPPS的高效摄取阻碍了其跨越EAE小鼠血脑屏障,使EAE发病率从100%降低到30%。Cur-HPPS发挥效用的主要原因在于通过抑制NF-κB激活和下调粘附分子以及迁移相关分子的表达对炎症性单核细胞起免疫调节作用。
3)活体成像确证CNS血管周的巨噬细胞是蛋白抗原类药物的免疫调节靶标。活体成像显示MMPt能够被EAE小鼠模型的CNS血管周巨噬细胞有效摄取,并且巨噬细胞在摄取药物后的三个小时内,与致敏性T细胞形成免疫突触,从而诱导其凋亡,促进发病小鼠的运动恢复。
综上所述,本文以EAE模型为研究对象,通过靶向递送成像对比剂,实现了早期EAE的CNS炎症在体检测;通过靶向递送免疫治疗药物,调节单核-巨噬细胞的免疫功能,成功延迟了EAE疾病进程。本研究将为临床MS的诊疗提供新策略。
本课题以小鼠实验性自身免疫性脑脊髓炎模型(EAE)为基础,提出了以外周血炎性单核细胞作为MS的靶向调控目标。本课题借助课题组前期研制的仿高密度脂蛋白的多肽-磷脂纳米颗粒(HPPS),成功地将疏水性抗炎药物姜黄素传递给血液单核细胞;姜黄素通过免疫调控单核细胞,明显减缓EAE的发病程度。活体成像结果显示,装载荧光染料的HPPS纳米颗粒能够特异性标记EAE小鼠脑和脊髓中浸润的单核细胞。此外,第三军医大学免疫学系研发的蛋白抗原类药物混合致敏抗原决定簇(MMPt)能够明显减缓EAE的病程,活体成像发现MMPt被定位于中枢神经系统(CNS)的血管周巨噬细胞特异性摄取,并诱导自身反应性T细胞凋亡。本论文主要取得了以下研究成果和结论:
1)活体成像确证HPPS能够特异性靶向外周血单核细胞,并能被其携带至早期EAE小鼠模型CNS发病区域。与外周血其它免疫细胞相比,静脉注射的HPPS能够被血液中90%以上的单核细胞快速摄取,中性粒细胞和其它外周血细胞仅有不到6%摄取了纳米颗粒。当炎症性单核细胞携载成像造影剂时,可用于指示EAE小鼠脑部与脊髓病变区。
2)发展了携带姜黄素的纳米药物Cur-HPPS,该药物可靶向调控外周血炎性单核细胞,通过抑制其跨血脑屏障迁移来减缓EAE的发病程度。单核细胞对Cur-HPPS的高效摄取阻碍了其跨越EAE小鼠血脑屏障,使EAE发病率从100%降低到30%。Cur-HPPS发挥效用的主要原因在于通过抑制NF-κB激活和下调粘附分子以及迁移相关分子的表达对炎症性单核细胞起免疫调节作用。
3)活体成像确证CNS血管周的巨噬细胞是蛋白抗原类药物的免疫调节靶标。活体成像显示MMPt能够被EAE小鼠模型的CNS血管周巨噬细胞有效摄取,并且巨噬细胞在摄取药物后的三个小时内,与致敏性T细胞形成免疫突触,从而诱导其凋亡,促进发病小鼠的运动恢复。
综上所述,本文以EAE模型为研究对象,通过靶向递送成像对比剂,实现了早期EAE的CNS炎症在体检测;通过靶向递送免疫治疗药物,调节单核-巨噬细胞的免疫功能,成功延迟了EAE疾病进程。本研究将为临床MS的诊疗提供新策略。