新的發現為纖維化的潛在治療方法提供了可能
根據發表在《細胞死亡與疾病》上的一項研究,日本名古屋大學的科學家發現了兩種在巨噬細胞極化中發揮作用的酶,這是影響纖維化的一個關鍵因素。該研究的結果為人類患者提出了一種有希望的治療可能性。
在人類和小鼠中發現的酶調節巨噬細胞為將小鼠中的發現轉化為人類療法打開了大門。資料來源:Issey Takahashi
腎臟纖維化是一種致命的炎症性疾病,導致腎臟變硬和失去正常功能。該疾病與一種被稱為巨噬細胞極化的機制有關。巨噬細胞是協助身體對抗感染和修復組織的白血球,在應對其微環境的變化時發生極化。這種極化導致兩種不同類型的巨噬細胞: 引起炎症的M1,和擁有抗炎和組織修復能力的M2。
由於巨噬細胞的極化受到嚴格控制,並涉及多個信號通路和調控網絡,這一過程的不平衡在許多炎症性疾病中很常見。在腎臟纖維化患者中,M1和M2巨噬細胞之間存在著不平衡。在這種情況下,通常抑制炎症的M2巨噬細胞過度增殖,並分泌出促進纖維化的因素。
儘管這些失衡可能是治療目標,但由於對參與腎臟纖維化的巨噬細胞極化機制仍知之甚少,這一點受到阻礙。此外,巨噬細胞極化的分子機制在小鼠和人類之間幾乎沒有共同之處,這使得在小鼠身上獲得的研究結果難以轉化為人類疾病。
名古屋大學的一個研究小組由助理教授辰川秀樹、研究生筱田芳樹和研究生院的清高仁美教授領導,與環境醫學研究所的菅南孝義教授和田中美亞子講師合作,發現了一種與小鼠和人類模型中的腎臟纖維化有關的酶,稱為蛋白交聯酶轉谷氨酰胺酶(TG2)。他們的發現為將小鼠模型的發現轉化為人類患者的治療方法提供了可能。
正如其名稱所示,TG2參與了蛋白質中氨基酸殘基的交聯。在纖維化模型中,TG2通過交聯過程誘導另一種酶,花生四烯酸氧化酶(ALOX15)。由於以前的研究報告稱ALOX15參與了M2巨噬細胞的誘導,該小組的研究結果表明,TG2的活動通過利用ALOX15使M2巨噬細胞極化而加劇了腎臟纖維化。
“巨噬細胞極化,通過交聯酶促進纖維化,在人類和小鼠中都有類似的誘導機制,”辰川秀樹說。”通過針對巨噬細胞功能的調節,我們希望開發出治療由促進和抑制炎症之間的不平衡引起的各種疾病的方法,如纖維化、癌症和動脈硬化”。
他們的研究還表明,為乳糜瀉開發的抑制TG2的藥物可以被重新利用來治療纖維化。辰川說:”TG2也將小麥谷蛋白轉化為膠質蛋白,這是已知的導致谷蛋白敏感性(乳糜瀉)。一種TG2抑製劑已被開發出來用於治療這種乳糜瀉,目前正在進行臨床試驗。我們相信這種抑製劑可以用於治療纖維化,因為包括我們小組在內的研究人員已經發現,給予TG2抑製劑可以抑制腎臟、肝臟和肺部纖維化模型的發病機制。”