科学家们发现一种环状RNA可以防止心脏移植过程中的同种免疫排斥反应
虽然心脏移植被用作心脏衰竭的标准治疗,移植排斥仍然是一个挑战。研究表明,环状RNA (circRNA)是一种调控细胞发育的新型基因。在最近的一项研究中,Bowen Wang MD等人使用沉默环状RNA FSCN1 (circFSCN1)产生的耐受性树突状细胞(tologenic dendritic cells, tolo - dcs)治疗心脏移植,可以防止同种免疫排斥反应,延长心脏移植的生存时间。研究结果发表在《心肺移植杂志》上,题为“心脏移植中使用环状RNA fscn1沉默树突状细胞预防同种免疫排斥”。
自从1967年首次进行人类心脏移植和1970年代发现免疫抑制剂环孢霉素以来,心脏移植已成为无法通过任何其他外科或医疗手段治疗的心力衰竭的标准治疗方法。
尽管钙调磷酸酶抑制剂(他克莫司或环孢菌素)、抗增殖药物(霉酚酸酯、硫唑嘌呤或雷帕霉素)和糖皮质激素(泼尼松)已经被用于维持免疫抑制,因为它们与长期使用相关的不良副作用,它们不能诱导供体器官特异性免疫耐受,并对生活质量有不良影响。移植物排斥反应继续阻碍对心脏移植物免疫耐受的建立,从而阻碍移植物长期生存的实现。理想的治疗方法将诱导心脏移植受者对同种异体移植物产生特定的耐受性,且不良反应比目前的免疫抑制治疗少。
树突状细胞(Dendritic cells, DCS)被认为是最强大和最通用的抗原提呈细胞(antigen presenting cells, ApCs)。它们调节T细胞免疫和免疫耐受,在器官移植的同种异体免疫排斥中发挥关键作用。不同的环境刺激决定DC的发育和免疫功能。
一些体外研究表明,靶向免疫基因或雷帕霉素、转化生长因子β (TGF-β)和地塞米松等免疫抑制剂的小干扰RNA (siRNA)治疗能够诱导具有免疫抑制特性的不成熟和致耐受性树突状细胞(toli - dc)。使免疫系统进入耐受状态。此外,在实验性心脏移植模型中,治疗这些诱导的toll - dc可以防止同种异体移植排斥反应。这些结果表明,tol - dc的过继移植可作为一种潜在的治疗心脏移植排斥反应的方法。然而,一种新的可靠的方法诱导强大的toll - dc,以防止器官移植中的同种异体排斥反应仍未被发现和迫切需要。
circRNA在生理和病理过程中发挥着重要作用。然而,circRNA在免疫应答中的作用仍然很大程度上是未知的。在这项研究中,研究人员首次报道了circFSCN1在DC介导的同种免疫调节中的作用以及circFSCN1沉默的DC在心脏移植中预防同种免疫排斥的作用。我们发现circFSCN1只在树突状细胞的细胞质中表达。在体外树突状细胞发育过程中,circFSCN1在mDCs中的表达水平显著高于imdc。
综上所述,这些结果表明circFSCN1对mDC的发育具有重要作用,并通过与EF1A的相互作用发挥作用。敲除circFSCN1降低了树突状细胞激活T细胞的能力,而促进树突状细胞诱导Treg。此外,研究人员认为circfscn1沉默的树突状细胞诱导的低反应性是供体抗原特异性的。而circfscn1沉默的树突状细胞是免疫抑制树突状细胞,通过抑制T细胞活化和诱导treg来调节同种免疫反应。circFSCN1对于mDC的发展非常重要,它通过与EF1A的交互作用发挥作用。
图1所示。circFSCN1/EF-1A在dc介导的同种免疫调节中的作用以及circFSCN1敲低在同种免疫抑制中的作用。
在小鼠心脏移植中,使用circfscn1沉默的树突状细胞预处理可显著延长同种异体移植存活时间,防止同种异体免疫排斥反应。更重要的是,在接受治疗的接受者中,50%的心脏移植物没有被排斥,并且在pOD 100上有强大的心跳和正常的心脏结构。终末免疫试验表明,使用circfscn1沉默的树突状细胞增加了受体小鼠的treg,这对同种异体移植存活至关重要。此外,使用circfscn1沉默树突状细胞治疗的接受者的心脏移植物有限区域发生纤维化,表明没有炎症的证据,因此没有慢性免疫反应。这些结果表明,circFSCN1通过EF1A调节dc介导的免疫调节,而沉默circFSCN1诱导免疫抑制dc,通过抑制T细胞激活和促进treg来改善同种免疫排斥。
在本研究中,敲除circFSCN1诱导了toll - dcs,它可以防止同种异体移植的免疫排斥反应,延长同种异体移植的生存时间。circFSCN1敲低诱导供体器官特异性免疫抑制的发现,为心脏移植中应对移植排斥的许多挑战提供了一个有希望的治疗靶点,也增加了我们对免疫系统中circRNA的理解。
参考
Wang B, et al. preventing alloimmune rejection using circular RNA FSCN1-silenced dendritic cells in heart transplantation. The Journal of Heart and Lung Transplantation, 2021.