狼瘡、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎和炎癥性腸病(IBD)等疾病——以及移植細(xì)胞內(nèi)的衰竭——都是由人體內(nèi)免疫細(xì)胞的細(xì)胞因子分泌改變引起的。為了找到治療這些疾病的方法，專家們需要確定分泌的基因調(diào)節(jié)因子，這樣他們才能探索抑制它們的最有效方法。
一個(gè)國際研究小組開發(fā)了一種新方法，稱為分泌激活細(xì)胞排序和富集(SECRE)，并在《Nature Biomedical Engineering》雜志上發(fā)表了一項(xiàng)研究。
文章提到，識(shí)別細(xì)胞分泌物的遺傳調(diào)控因子是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)，因?yàn)樗枰鶕?jù)細(xì)胞的分泌模式對(duì)大量細(xì)胞進(jìn)行排序。為了解決這個(gè)問題，研究人員開發(fā)了一種高通量微流體方法，用于分析大量免疫細(xì)胞的分泌水平。
該方法與一種全激酶組功能喪失性CRISPR篩選相結(jié)合，根據(jù)細(xì)胞的分泌水平對(duì)細(xì)胞進(jìn)行免疫磁分選，并對(duì)其基因組進(jìn)行測(cè)序，以識(shí)別細(xì)胞分泌的關(guān)鍵遺傳修飾因子。為了驗(yàn)證該方法的有效性，研究人員將其與流式細(xì)胞術(shù)進(jìn)行了比較，用于檢測(cè)來自原發(fā)性小鼠CD4+（集群分化4陽性）T細(xì)胞的細(xì)胞因子分泌。結(jié)果發(fā)現(xiàn)了一組高度共表達(dá)的激酶編碼基因，這些基因調(diào)節(jié)這些細(xì)胞的干擾素-γ分泌。
通過使用RNA干擾、CRISPR敲除和激酶抑制劑，研究人員驗(yàn)證了所識(shí)別的激酶的功能，并通過在動(dòng)物結(jié)腸炎模型中給予激酶抑制劑證實(shí)了選定激酶的藥物作用。該技術(shù)可能有助于發(fā)現(xiàn)免疫細(xì)胞活化的調(diào)控機(jī)制和自身免疫性疾病的治療靶點(diǎn)。
他們已經(jīng)證明，這種方法在根據(jù)分泌模式對(duì)數(shù)億個(gè)經(jīng)過CRISPR編輯的細(xì)胞進(jìn)行分選方面是準(zhǔn)確的，并且可以識(shí)別自身免疫性疾病中細(xì)胞因子分泌的遺傳調(diào)節(jié)因子。除此之外，該方法還考慮到已批準(zhǔn)和正在開發(fā)的治療方法的詳細(xì)概況，以確定現(xiàn)有治療方法是否可以以新的方式重新應(yīng)用。
在這項(xiàng)研究中，研究人員詳細(xì)介紹了他們?nèi)绾卧谝阎贗BD的發(fā)展和嚴(yán)重程度中發(fā)揮重要作用的細(xì)胞上驗(yàn)證他們的方法，并證明它有潛力找到治療影響全球數(shù)百萬人的疾病的新方法。
這項(xiàng)研究是由美國西北大學(xué)教授、陳-扎克伯格研究所所長Shana Kelley教授領(lǐng)導(dǎo)的英國、美國和加拿大科學(xué)家歷時(shí)四年左右的項(xiàng)目的成果。這些科學(xué)家都是世界領(lǐng)先的疾病診斷和治療新工具工程專家。
普利茅斯大學(xué)半島醫(yī)學(xué)院講師、該方法的主要發(fā)明者M(jìn)ahmoud Labib博士說:“這是一種令人難以置信的新穎方法，可能會(huì)為患者、臨床醫(yī)生和致力于建立新療法的制藥公司帶來巨大的好處。它使我們能夠根據(jù)細(xì)胞的分泌模式對(duì)大量細(xì)胞進(jìn)行分類，并確定治療靶點(diǎn)，以幫助那些目前幾乎沒有治療選擇的患者。通過我們現(xiàn)有的工作，我們已經(jīng)證明了它有潛力幫助確定治療各種自身免疫性疾病的方法，但我的工作現(xiàn)在也擴(kuò)展到癌癥類型，包括一些最具侵襲性的腦腫瘤。”
炎癥性腸病的潛在治療方法
炎癥性腸病(IBD)是一種長期健康狀況，據(jù)估計(jì)全球約有700萬人受到影響。它的特點(diǎn)是消化道慢性炎癥，可導(dǎo)致嚴(yán)重的胃痛和腹瀉，目前還沒有已知的治療方法。
作為驗(yàn)證他們方法的一部分工作，研究人員檢查了幾種激酶抑制劑對(duì)CD4+ T細(xì)胞的影響，CD4+ T細(xì)胞已知會(huì)產(chǎn)生干擾素γ，一種與包括IBD在內(nèi)的幾種自身免疫性疾病廣泛相關(guān)的蛋白質(zhì)。研究的抑制劑包括XMU-MP1，這是一種小分子，以前曾被研究用于治療心力衰竭、脫發(fā)和其他一些疾病。
在這種情況下，研究人員使用XMU-MP1治療一種結(jié)腸炎的小鼠，這種結(jié)腸炎的細(xì)胞分泌特征與IBD患者相似。他們發(fā)現(xiàn)，這些小鼠的體重減輕和結(jié)腸炎癥狀明顯減輕，而它們的結(jié)腸外觀幾乎保持正常，沒有顯示出任何明顯的腸道干細(xì)胞損失。
基于這些發(fā)現(xiàn)，研究人員表示，他們的結(jié)果表明，使用XMU-MP1作為抑制腸道中干擾素γ產(chǎn)生的手段可能是控制IBD的理想手段。他們還說，盡管在將其作為一種治療方法之前，還需要進(jìn)行廣泛的臨床試驗(yàn)，但它為治療這種疾病的分子靶向治療提供了一個(gè)有希望的未來策略。
分泌激活細(xì)胞排序和富集(SECRE)技術(shù)捕獲細(xì)胞表面分泌的細(xì)胞因子。然后用磁性納米顆粒標(biāo)記這些細(xì)胞因子，并在微流體裝置中以高分辨率進(jìn)行分類，該裝置使用縮放三維打印制造。
該技術(shù)能夠根據(jù)細(xì)胞的分泌模式對(duì)細(xì)胞進(jìn)行快速和高通量的分選，這使得它適合大規(guī)模的功能遺傳篩選。這種方法還將細(xì)胞的功能特征與其表型聯(lián)系起來，允許在特定細(xì)胞表面標(biāo)記以及分泌特異性因子的基礎(chǔ)上對(duì)特定免疫細(xì)胞亞群進(jìn)行選擇性分選。
Identification of druggable regulators of cell secretion via a kinome-wide screen and high-throughput immunomagnetic cell sorting
(文章來源：www.ebiotrade.com/newsf/2023-11)
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