淋巴结靶向聚合物递送系统调控抗原特异性T细胞应答治疗自身免疫疾病的研究

时间:2025年11月2日
来源:Molecular Therapy

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本研究针对自身免疫疾病治疗中抗原特异性耐受难以实现的挑战,开发了直接靶向淋巴结(LNs)的聚合物微粒(MPs)递送平台。通过将髓鞘少突胶质细胞糖蛋白(MOG35-55)肽与雷帕霉素(Rapa)共装载于MPs,研究人员证明单次淋巴结内(i.ln.)注射可实现局部免疫信号的精准调控,促进炎症性T细胞向调节性T细胞(Treg)转化,有效缓解实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)疾病进展。该研究为下一代抗原特异性免疫疗法提供了关键设计参数和机制见解。

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在自身免疫疾病治疗领域,科学家们一直面临着一个核心挑战:如何精准地关闭针对自身组织的异常免疫攻击,而不影响机体正常的免疫防御功能。多发性硬化(MS)、1型糖尿病(T1D)等自身免疫疾病的发生,源于免疫系统错误地将自身分子识别为外来威胁并发起攻击。现有治疗方法大多采用广谱免疫抑制策略,虽然能暂时控制症状,但无法区分正常与异常的免疫细胞,导致患者易受感染且需长期用药。
更理想的治疗策略是诱导"抗原特异性耐受"——即选择性抑制对自身组织的免疫反应,同时保留对其他病原体的正常免疫能力。这一目标在临床上尚未实现,其中关键瓶颈在于如何将治疗性信号精准递送到免疫应答的核心场所:淋巴结(LNs)。淋巴结是T细胞活化、扩增和分化的关键场所,但传统给药方式如静脉注射(i.v.)、皮下注射(s.c.)或肌肉注射(i.m.)都存在局限性,药物需要从外周组织迁移至淋巴结,过程中大量活性成分会丢失或降解,导致疗效不佳或全身性副作用。
针对这一挑战,马里兰大学研究团队开发了一种创新的淋巴结靶向递送平台,相关研究成果发表在《Molecular Therapy》期刊上。该研究通过直接淋巴结内注射(i.ln.)含有自身抗原和免疫调节信号的聚合物微粒(MPs),实现了对抗原特异性T细胞应答的精准调控,为自身免疫疾病的治疗提供了新思路。
研究人员主要采用了双乳液溶剂挥发法制备PLGA(聚乳酸-羟基乙酸共聚物)微粒,通过流式细胞术分析免疫细胞表型,利用体内成像系统(IVIS)追踪微粒分布,并采用实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)小鼠模型评估治疗效果。关键技术包括淋巴结内注射技术、T细胞过继转移实验、体外共培养实验以及细胞因子检测等。
i.ln. MP depots allow precision PK control of cargo in specific LNs without systemic delivery
研究人员首先验证了淋巴结内注射的微粒能在特定淋巴结内局部滞留而不进入全身循环。通过将不同荧光标记的微粒分别注射到小鼠两侧的腹股沟淋巴结,活体成像和流式细胞术分析显示,荧光信号严格局限于被注射的淋巴结内,未在其他器官中检测到。树突状细胞(DCs)和B细胞主要摄取这些微粒,证明该平台能实现免疫信号的局部精准递送。
Local LN delivery facilitates PD control over recruitment and polarization of antigen-specific T cells
研究进一步证明,该平台能实现对同一宿主内不同淋巴结免疫应答的模块化调控。当分别向两侧淋巴结注射含有MOG/Rapa(诱导耐受)或MOG/CpG(诱导炎症)的微粒时,抗原特异性T细胞仅在被对应抗原处理的淋巴结中增殖,且其分化命运由共递送的免疫调节信号决定:Rapa促进调节性T细胞(Treg)分化,而CpG促进炎症性T细胞(TH1)分化。这种调控具有抗原特异性,对非特异性T细胞无影响。
Co-delivery of MOG and Rapa is required for local induction and systemic distribution of Treg
关键发现表明,MOG抗原与Rapa必须在同一淋巴结内共递送才能最优诱导Treg。当将MOG和Rapa分别装载于不同微粒并注射到小鼠两侧淋巴结时,虽能局部诱导Treg,但效果远不如二者共递送。共递送不仅增加局部Treg数量,还增强其抑制功能,并减少全身非治疗淋巴结中炎症性T细胞的增殖。
Co-localized peptide and tolerizing cues exerts superior therapeutic efficacy in EAE
在EAE治疗模型中,MOG/Rapa共递送显著降低疾病评分和提高存活率,而"分开放置"组效果较差。共递送促进Treg增殖,减少干扰素(IFN)-γ和白介素(IL)-17A产生细胞,并抑制抗原特异性T细胞向中枢神经系统(CNS)浸润。
A differentiating PD effect of combined MPs is induction of transdifferentiation of activated T cells to Treg
机制研究表明,MOG/Rapa微粒能诱导已活化的炎症性T细胞转化为Treg,这一过程称为转分化。在被动EAE模型中,治疗完全保护小鼠免于疾病,伴随Treg频率增加和ROR-γ+细胞减少,证明该平台能重编程致病性T细胞。
Potent efficacy is sensitive to dosing and composition, but not density
剂量研究发现疗效呈剂量依赖性,但信号密度(微粒内 cargo 负载水平)不影响效果。MOG与Rapa的比例影响耐受持久性,高MOG比例配方在疾病后期显示更好保护作用。
研究结论与讨论部分强调,该工作定义了淋巴结靶向免疫疗法的关键设计参数,包括剂量依赖性、组成比例等,为临床转化提供指导。创新性地证明i.ln.递送能诱导抗原特异性耐受,并通过转分化机制将炎症性T细胞转化为Treg。该平台相比传统给药具有精准定位、避免全身暴露、长效等优势,虽然淋巴结注射技术比皮下注射复杂,但临床实践中可通过影像引导实现,已有临床试验探索i.ln.途径治疗自身免疫疾病。
该研究的局限性包括尚未明确信号在淋巴结内滞留时间与免疫应答持续时间的关系,以及如何应对自身免疫中表位扩散现象。未来工作将探索多抗原配伍策略,并利用空间质谱等新技术解析PK/PD关系。总之,这项研究为开发下一代抗原特异性免疫疗法奠定了坚实基础,有望实现自身免疫疾病的长期缓解甚至治愈。

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