研究發現可導致紅斑性狼瘡的單基因突變
在兩項單獨的研究中,德國研究人員發現了可導致無法治癒的自體免疫疾病狼瘡的單一基因突變。這項發現為開發新的治療方法和檢測基因突變打開了大門,從而確保疾病的早期診斷。
紅斑性狼瘡會導致免疫系統攻擊人體的組織和器官,引起腎臟、大腦和中樞神經系統、血管、肺部和心臟的發炎。有效的治療有賴於儘早發現疾病,以便在發炎對器官造成永久性損害之前加以控制。
紅斑性狼瘡具有遺傳性,已知有幾種基因會促發這種疾病;女性比男性更容易生病。德國馬克斯-普朗克感染生物學研究所(Max Planck Institute for Infection Biology)的研究人員對紅斑性狼瘡的遺傳學進行了研究,發現了一種可誘發這種疾病的機制。
先天性免疫系統對入侵病原體的反應非常迅速,但這種快速反應需要受到控制,以防止它反噬人體。研究人員一直在研究這些控制機制,重點是一種名為Toll 樣受體7(TLR7)的受體。
TLR7 能辨識病毒和細菌的遺傳物質,並引發免疫反應。為了做出快速反應,免疫細胞中必須存在一定數量的TLR7,而免疫細胞則透過不斷產生和降解受體來維持平衡。
“我們想了解當這種平衡被打破時會發生什麼,”該研究的通訊作者之一奧利維亞-馬傑(Olivia Majer)說。
在對TLR7 的研究中,研究人員發現,在免疫細胞內降解TLR7 需要一種名為BORC 的蛋白質複合物。此外,BORC 還需要另一種蛋白質UNC93B1 才能正確完成降解過程。如果降解過程出現錯誤,TLR7就不會被降解,而是在細胞內累積。
馬傑說:”從幾年前加州伯克利大學在小鼠身上進行的早期實驗中,我們已經知道這些受體過多是個問題。”
過多的受體會促使免疫系統產生自體免疫反應,如紅斑性狼瘡。在本次研究之前,BORC 和UNC93B1 都與狼瘡無關。
這項研究的共同通訊作者、慕尼黑路德維希-馬克西米利安大學醫院先天性免疫失調專家法比安-豪克(Fabian Hauck)在他的一位兒童期狼瘡患者身上證實了UNC93B1 突變的存在。在對患者進行檢查後,他們發現單基因突變會導致BORC 相互作用減弱和TLR7 的累積。
在該細胞中,Toll 樣受體7 被染成粉紅色,以便在顯微鏡下分析其數量和位置.
紅斑性狼瘡患者皮膚中的免疫複合物沉積物
除了發表在《科學免疫學》(Science Immunology)雜誌上的馬克斯-普朗克研究之外,德國德勒斯登工業大學(TU Dresden)的研究人員還進行了一項單獨的研究,同樣調查了UNC93B1 基因突變及其與狼瘡的關係。
研究人員對兩個家庭的四名患者進行了研究,他們都出現了系統性紅斑狼瘡(SLE)的症狀,這是紅斑性狼瘡最常見的類型。由於系統性紅斑狼瘡在非常年幼的兒童中並不常見,他們開始尋找遺傳原因,結果在所有家庭成員中都發現了UNC93B1 基因突變。
與Majer和Hauck的研究一樣,研究人員發現,UNC93B1突變導致TLR7選擇性過度激活,導致自體免疫攻擊和隨後的發炎。此外,他們還發現這刺激了自我反應性B 細胞的存活,這些細胞會產生針對人體自身細胞的自身抗體,並助長自體免疫攻擊。由此,他們得出結論:UNC93B1能控制TLR7等受體的活性,進而防止自體免疫。
這項研究的通訊作者Min Ae Lee-Kirsch表示:”我們的研究證明了過度活躍的UNC93B1/TLR7軸與狼瘡發病機制之間的直接因果關係,並表明阻斷過度活躍的TLR7可能具有治療效果。因此,我們的研究結果有望加速針對系統性紅斑狼瘡和相關自體免疫疾病患者的TLR7抑制劑的進一步開發。”
綜合來看,這兩項研究為新的治療方法打開了大門,這些方法有可能從一開始就預防作為該疾病特徵的破壞性發炎的發生。此外,對UNC93B1基因突變的檢測可能會成為狼瘡治療的一部分,從而確保疾病的早期診斷。
這兩項研究都發表在《科學免疫學》(Science Immunology)雜誌上。
馬克斯-普朗克研究所的研究可在此查閱:
https://www.science.org/doi/10.1126/sciimmunol.adi9575
德累斯頓工業大學的研究可在此查閱: