BioArtMED 2024-06-15 14:30 四川
1型糖尿病（Type 1 diabetes mellitus，T1DM）又稱胰島素依賴型糖尿病，也稱為自身免疫性糖尿病，是β-細胞缺失所引起的胰島素缺陷疾病。胰島自身反應性T細胞通過T細胞抗原受體（TCR）介導的細胞毒性作用攻擊β-細胞，在1型糖尿病的發生和發展中起着主導作用。目前，T1D的治療方法非常有限，胰島和β-細胞移植法存在供體的稀缺等問題，限制了其在1型糖尿病臨床治療中的廣泛應用。同時，小分子免疫抑制劑藥物（Cyclosporine A）、廣譜清除T細胞的CD3單抗藥物（Teplizimab和Otelixizumab） 等治療方式存在毒副作用大等缺點。T細胞檢查點（Checkpoint）是一類存在于T細胞表面的受體，并與配體結合來發送信号，用以調控T細胞活性，如PD-1（programmed cell death protein 1）、TIM-3（T cell immunoglobulin mucin 3）和CTLA-4（cytotoxic T-lymphocyte-associated protein 4）等。其中，PD-1是活化T細胞表面最重要的負調控受體。正常組織細胞表達PD-L1抑制T細胞活性，進而限制自身免疫攻擊，實作機體自身的周邊免疫耐受。PD-L1在調節發炎方面起關鍵作用，實驗證明PD-L1缺失的小鼠加速了糖尿病的程序。同時，阻斷PD-1/PD-L1通路治療的癌症患者，伴有類似1型糖尿病的自身免疫性糖尿病的發生。半乳糖凝集素9（Galectin-9，Gal-9）是 Tim-3的抑制性配體，同時Gal-9 還可以與 PD-1 互相作用，這種互相作用會誘導 PD-1+Tim-3+ T 細胞凋亡。除此之外，有研究表明Gal-9 的過表達可誘導巨噬細胞系極化為 M2 型巨噬細胞。M2 型巨噬細胞在抑制和預防 T1D 中起着至關重要的作用。
近日，中山大學醫學院張旭東副教授團隊在美國糖尿病學會官方期刊Diabetes發表了題為Bioengineered cell artificial extracellular vesicles presenting PD-L1 and Gal-9 ameliorate new-onset type 1 diabetes的研究論文。研究團隊對小鼠巨噬細胞系進行基因工程編輯，使其過表達PD-L1和Galectin-9，工程細胞呈現M2型巨噬細胞特征。利用工程細胞系制備高表達PD-L1和Galectin-9的人工細胞外囊泡，該囊泡可到達發炎的胰腺組織，抑制胰島自身反應性T細胞的活性，進而保護分泌胰島素的β-細胞免受攻擊，為1型糖尿病的緩解和治療提供了新的思路。
圖1. PD-L1/Gal-9細胞膜囊泡用于免疫幹預改善 1 型糖尿病小鼠病症
a. 我們在 Raw264.7 細胞中過表達 PD-L1 和 Gal-9，随後制備遞呈 PD-L1 和 Gal-9 的人工細胞膜囊泡。b. PD-L1-Gal-9 aEVs 分别附着在自身反應性 T 細胞上的 PD-1 和 Tim-3。随後，這些 aEVs 使自身反應性 T 細胞失活并誘導細胞凋亡，進而保護 β-細胞免受損傷。
張旭東副教授團隊對小鼠巨噬細胞系進行基因工程改造，使其過表達兩種關鍵免疫抑制分子 PD-L1 和 Gal-9。過表達 Gal-9使Raw264.7巨噬細胞極化為具有免疫抑制特性的 M2型巨噬細胞。随後，利用工程化細胞膜制備出表達了表達 PD-L1和Gal-9 的人工細胞外囊泡 (artificial extracellular vesicles，aEVs)。PD-L1/Gal-9 aEVs可通過PD-1/PD-L1 或 TIM-3/Gal-9 互相作用，進而抑制胰島特異性T 細胞活性并誘導細胞凋亡。此外，PD-L1-Gal-9 aEVs 在體外顯著促進效應 T 細胞凋亡，并促進脾髒來源的調節性 T 細胞 (Treg) 的分化和形成。在NOD糖尿病小鼠模型中， PD-L1-Gal-9 aEVs 表現出良好的治療效果，有效緩解了新發 NOD 小鼠的高血糖，減緩了 T1D 進展。進一步分析表明，PD-L1-Gal-9 aEVs顯著降低胰腺浸潤 CD4+ 和 CD8+ T 細胞的比例和活性。這項研究為1型糖尿病治療提供了一種新的思路。
該研究論文第一完成機關為：中山大學醫學院，深圳市發炎性疾病系統醫學重點實驗室。中山大學醫學院研究所學生楊兆鑫、張芷讓和李麗豔為本研究論文的共同第一作者。中山大學醫學院張旭東副教授、中國科學院大學深圳醫院實驗醫學中心（CEM）鄭義副教授和兒科吳本清教授為論文的共同通訊作者。
原文連結：https://doi.org/10.2337/db23-0987