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数量激增后暴发!科学家在血液中发现一种新细胞 可预测类风湿性关节炎发作

2020-07-19 17:24 前瞻网   

科学家检测了类风湿性关节炎(RA)患者的血液,并发现了一种以前从未见过的细胞类型。这种细胞可以预先警告症状恶化,为患者提供及早治疗的可能。

洛克菲勒大学霍华德·休斯医学研究所(Howard Hughes Medical Institute )研究员罗伯特·达内尔博士领导的RNA测序研究显示,在疾病暴发前一周,被称为“炎症前间充质细胞”(pre-inflammation mesenchymal,PRIME)的细胞数量会在血液中积累。

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这些新发现的细胞不仅提供了新的见解,可以更好地预测何时会出现剧烈疼痛和肿胀,还可能为类风湿关节炎的根本原因提供新的见解,并可能为治疗甚至防止暴发提供新的途径。

达内尔说:“如果我们能够可靠地识别出病人体内的这些新细胞,我们或许就能告诉他们‘你马上就要暴发了’,这样他们就能做好准备。”

“这将使耀斑的破坏性更小,更容易管理。该团队在《新英格兰医学杂志》(NEJM)上发表的论文题为“RNA Identification of PRIME Cells Predicting Rheumatoid Arthritis Flares”。

类风湿关节炎是一种免疫系统疾病,引起关节炎症,特别是手和脚周围。它会使人衰弱,经常发生在三四十岁的人身上。而且这些症状通常是一波又一波地出现。“周期性的稳定被不可预测的疾病活动打断。”作者写道。

目前针对这类疾病的疗法主要是类固醇,它可以治疗这些症状,但无法治愈。

虽然类风湿性关节炎的症状在严重程度上各不相同,但目前对这些症状的消退和消退原因知之甚少。研究人员指出,他们最新对血液的研究中,已经确定了少数与类风湿性关节炎活动有显著关联的基因。

达内尔领导的小组研究了RNA及其与癌症和神经系统疾病等疾病的联系。在风湿性关节炎的研究中,研究人员并没有直接观察受影响的关节,而是检查了导致耀斑的血液变化。他们使用了一种被称为纵向RNA测序的技术——一种长期分析基因表达的方法——来观察疾病状态下的任何变化。这项技术可以精确地发现患者关节炎症状的分子变化。

要使用这种方法,实验室需要大量的数据。类风湿性关节炎患者通常会每月去医院做一次验血,但科学家们想看看每周血液基因表达模式的变化。因此,他们不再让病人每周来医院,而是开发了一种用于在家采集样本的手指穿刺工具。他们写道:“…我们试图优化方法,使患者自己能够获得用于RNA测序(RNA-seq)的指尖血液标本,便于在几个月到几年的时间内每周采血。”

在四年的时间里,患者将他们的血样邮寄到实验室,同时报告了他们的症状,并记录了耀斑发生的时间。研究人员分析了症状恶化前几周收集的血液。

第一个观察结果不出所料。在耀斑暴发前两周收集的样本中,研究人员观察到免疫系统B细胞的增加。达内尔说,这并不是没有预料到的,因为研究人员已经知道,这些细胞会攻击类风湿关节炎患者的关节。

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类风湿关节炎引起关节疼痛和炎症。B细胞(如图所示)在这种疾病中发挥了作用。这些细胞可能会激活初始细胞,即在症状发作前出现在血液中的新发现的细胞。

但在耀斑暴发前几天收集的样本中,科学家们注意到RNA的增加,与任何已知类型的血液或免疫细胞的遗传特征不匹配。达内尔实验室的临床研究助理教授、风湿病学家Dana Orange博士评论说:“这让我们想到了一些可疑的事情。”

这些细胞看起来不像血液中正常存在的任何细胞。相反,RNA的特征与骨骼、软骨或肌肉细胞相似。Orange说:“我们很惊讶地发现耀斑前表达的基因通常在骨骼、肌肉和细胞外基质中活跃,这是在血细胞中发现的奇怪途径。”“这确实激起了我们的兴趣。”

这些新细胞被他们称为“PRIME细胞”,通常只在血液中处于低水平,但在耀斑暴发前的一周,这些新细胞数量激增,然后在耀斑暴发期间几乎全部消失。“纵向基因组分析类风湿性关节炎耀斑显示,原始细胞在暴发前就存在血液之中。并且模型显示,这些细胞在耀斑暴发前几周被B细胞激活,随后从血液中输出并进入滑膜。”研究人员报道。

PRIME细胞的功能还有待确定,但科学家们已经有了一些线索。基于RNA表达谱,他们发现这些细胞与关节组织内的滑膜成纤维细胞惊人地相似。达内尔认为,PRIME细胞可能是这些成纤维细胞的前体,这些成纤维细胞在引起类风湿性关节炎症状中起着重要作用。例如,在老鼠实验中,科学家将成纤维细胞从发炎的关节移植到健康的关节中,受移植者的关节后来也会患上关节炎。“综上所述,我们的观察提示了一种模型,即B细胞的连续激活恰好在耀斑暴发前激活了原始细胞;这些细胞在炎症的滑膜中表现为炎症下成纤维细胞。”

科学家们正在努力尽可能多地了解原始细胞,以及如何快速地检测它们。如果医生能够很容易地检测出血液中原始细胞的存在,他们可能就能预先警告病人暴发的可能性。“对于医生和病人来说,在病情发作前进行干预总是比仅仅治疗症状要好。”

此外,如果证明了主要细胞在引发炎症中起作用,这一发现也可能为开发减少炎症的疗法打开大门。“如果这些细胞是关节疾病的前兆,它们就会成为新药的潜在靶点。”

研究小组下一步的工作之一是在更多的患者中评估这些主要细胞的存在是否可以重复预测耀斑。研究人员仍在为这项研究招募患者;目前,该团队的血液采集系统仅可用于研究。达内尔还想研究原始细胞的分子特性。

编译/前瞻经济学人APP资讯组

原文来源:https://www.genengnews.com/news/rheumatoid-arthritis-flares-forewarned-by-blood-levels-of-newly-identified-cell-type/

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责任编辑: 3976DBC

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