合成性抗切割TREM2受体通过增强巨噬细胞胞葬作用治疗炎症性疾病

时间:2026年1月30日
来源:Cell Reports Medicine

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本研究针对炎症环境下TREM2信号通路因ADAM17介导的切割而失活、导致胞葬功能障碍的核心问题,设计了一种新型合成性抗切割TREM2受体(CRT)。研究人员通过LNP-mRNA系统在巨噬细胞中原位生成CRT,显著增强凋亡细胞清除能力,并在MASH和动脉粥样硬化小鼠模型中有效减轻炎症和组织损伤。该研究为凋亡细胞相关疾病提供了具有广谱潜力的治疗新策略。

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在人体免疫系统中,巨噬细胞扮演着"清道夫"的重要角色,负责清除凋亡细胞以维持组织稳态。髓系细胞触发受体2(TREM2)作为细胞碎片的关键传感器,通过激活DAP12信号通路调控巨噬细胞的胞葬作用(efferocytosis)。然而,在代谢功能障碍相关脂肪性肝炎(MASH)、动脉粥样硬化等慢性炎症疾病中,炎症介质会上调金属蛋白酶ADAM17的表达,导致TREM2在茎部区域被切割,释放可溶性TREM2(sTREM2)而丧失功能。这种蛋白水解过程破坏了持续的TREM2信号传导,与胞葬功能受损和炎症持续直接相关。
为了突破这一治疗瓶颈,Dong等人创新性地设计了一种合成性抗切割TREM2受体(CRT)。这种工程化受体将TREM2的配体结合域与其细胞内信号转导适配器DAP12通过定制设计的茎部和跨膜段直接连接,既消除了ADAM17的切割位点,又绕过了传统适配器招募过程。研究人员进一步开发了磷脂酰丝氨酸功能化脂质纳米粒(pLNP),能够实现巨噬细胞选择性mRNA递送,在病灶部位原位生成CRT工程化巨噬细胞(CRT-Ms)。
在技术方法上,研究团队首先通过构建四种CRT变体并进行功能筛选,最终确定包含TREM2 Ig样结构域、CD8铰链区和DAP12信号域的IV型CRT效果最优。他们合成了基于2,5-二酮哌嗪(DKP)支架的可电离脂质库,优化了pLNP配方,并通过表面修饰sPirb(用于肝脏靶向)或cRGDfk(用于动脉粥样硬化斑块靶向)实现了组织特异性递送。利用HFMCD饮食和HFD-CCl4诱导的MASH模型以及LDLr-KO小鼠动脉粥样硬化模型,评估了CRT的治疗效果。
CRT变体的设计与筛选
研究人员构建了四种CRT变体(I-IV型),通过在Jurkat NFAT-Luci报告系统中评估其信号激活能力和抗切割性能。结果显示,IV型CRT在激活TREM2/DAP12信号方面表现最优,且能完全抵抗ADAM17介导的蛋白水解。与天然TREM2&DAP12复合物相比,CRT不仅信号强度更高,激活速度也更快。
巨噬细胞特异性mRNA递送系统的优化
研究团队开发了基于DKP可电离脂质的pLNP平台,通过掺入磷脂酰丝氨酸(DOPS)实现巨噬细胞靶向。优化后的CRT-pLNPs具有约115nm粒径、低多分散指数(0.18)和高包封效率(87.3%),能有效保护mRNA并促进细胞摄取。
CRT增强巨噬细胞胞葬和抗炎功能
在TREM2-KO巨噬细胞中,CRT表达显著提升了凋亡细胞吞噬能力,即使在IL-1β或PMA诱导的炎症条件下仍保持功能。此外,CRT促进巨噬细胞向抗炎表型极化,降低CD86表达同时增加CD206表达,减少IL-6、TNF-α等促炎因子分泌。
组织特异性CRT-Ms的体内生成
在MASH模型中,sPirb修饰的CRT-pLNPs通过结合肝脏高表达的ANGPTL8实现靶向递送,并在炎症微环境中通过ROS响应性 linker释放DOPS暴露表面。在动脉粥样硬化模型中,cRGDfk修饰的纳米粒通过结合ανβ3整合素增强斑块靶向。两种策略均成功在病灶部位实现CRT的高效表达。
CRT-Ms缓解MASH和动脉粥样硬化
在HFMCD诱导的MASH模型中,CRT治疗显著改善肝脏脂肪变性、纤维化和凋亡细胞积累,降低血清ALT、AST水平和促炎细胞因子。在HFD-CCl4诱导的MASH模型中,CRT效果优于临床药物resmetirom,特别是在抑制炎症方面表现突出。在动脉粥样硬化模型中,CRT-Ms有效减小斑块面积、增加纤维帽厚度、减少坏死核心,显著提升斑块稳定性。
本研究通过合成生物学策略成功构建了抗切割TREM2受体,结合先进的LNP-mRNA递送技术,实现了炎症疾病中巨噬细胞功能的精准调控。CRT不仅克服了天然TREM2在炎症环境中的功能限制,还通过增强胞葬作用和促进炎症消退,为MASH、动脉粥样硬化等疾病提供了新的治疗思路。这种受体工程与靶向递送相结合的方法,为治疗凋亡细胞相关疾病开辟了具有广谱应用前景的新途径。

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