發(fā)布時間：2023-09-06 人氣：627 作者：天之恒
據(jù) The Lancet 公布的一份數(shù)據(jù)顯示，中國慢性腎臟病患病人數(shù)達(dá) 1.3 億，平均約每 10 人中就有一例慢性腎病患者；另據(jù)美國腎病學(xué)會、國際腎病協(xié)會等的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，目前全球有超 8.5 億人患有腎病，其中，終末期腎病患者超 380 萬人。
腹膜透析是終末期腎病患者常用的腎臟替代療法之一，然而，長期的腹膜透析容易導(dǎo)致患者的腹膜發(fā)生進(jìn)展性的病理變化，如腹膜纖維化。長期以來，腹膜纖維化是腹膜透析領(lǐng)域的一大痛點(diǎn)，腹膜纖維化引發(fā)的腹膜功能喪失和超濾功能衰竭限制了腹膜透析的應(yīng)用，臨床亟待開發(fā)針對腹膜纖維化的治療方法。
近日，中山大學(xué)附屬第三醫(yī)院彭暉教授團(tuán)隊(duì)通過對腹膜的單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組分析和細(xì)胞外囊泡的蛋白質(zhì)組學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)了導(dǎo)致腹膜纖維化的全新作用機(jī)制，為開發(fā)腹膜纖維化治療策略提供了新思路。目前，這項(xiàng)研究已經(jīng)以“Extracellular vesicle-packaged ILK from mesothelial cells promotes fibroblast activation in peritoneal fibrosis”為題發(fā)表在 Journal of extracellular vesicles 上。
（來源：Journal of extracellular vesicles）
彭暉博士畢業(yè)于中山大學(xué)，隨后赴美國西北大學(xué) Feinberg 醫(yī)學(xué)院從事博士后研究，曾在美國貝勒醫(yī)學(xué)院 Selzman 腎臟研究所做訪問學(xué)者?，F(xiàn)在，彭暉是中山大學(xué)附屬第三醫(yī)院腎內(nèi)科主任醫(yī)師、大內(nèi)科主任、博士生導(dǎo)師，兼任中山大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)部內(nèi)科學(xué)系副主任，她和團(tuán)隊(duì)的研究方向主要圍繞腹膜透析，以及急慢性腎臟病和并發(fā)癥的發(fā)病機(jī)制。
截至目前，她已主持 6 項(xiàng)國家自然科學(xué)基金和 10 余項(xiàng)省市基金，曾獲“廣東特支計(jì)劃”科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才、廣東省杰出醫(yī)學(xué)青年人才等稱號，以第一作者/通訊作者在 Sci Transl Med、Nat Commun、J Am Soc Nephrol、J Extracell Vesicles、J Cachexia Sarcopenia Muscle 等期刊發(fā)表 SCI 論文 50 余篇。
▲圖|中山大學(xué)附屬第三醫(yī)院彭暉教授（來源：受訪者）
發(fā)現(xiàn)腹膜纖維化潛在分子靶點(diǎn)并設(shè)計(jì)基因療法成功治療小鼠
“長期的腹膜透析容易導(dǎo)致腹膜纖維化，進(jìn)而引起患者超濾功能障礙，甚至逐漸進(jìn)展為超濾衰竭，為此，我們想探討腹膜透析相關(guān)腹膜纖維化發(fā)生發(fā)展的機(jī)制，以找尋相關(guān)的治療靶點(diǎn)?！迸頃熃榻B道。
細(xì)胞外囊泡（Extracellular Vesicles，EVs）是一種由細(xì)胞釋放到細(xì)胞外基質(zhì)的膜性小囊泡，廣泛存在于各種體液和細(xì)胞上清液中，攜帶重要的信號分子，可參與細(xì)胞通訊、細(xì)胞遷移、血管新生以及腫瘤細(xì)胞生長等多種過程。
既往研究已經(jīng)證實(shí)，腹膜細(xì)胞間的交流能夠調(diào)控腹膜纖維化的發(fā)生?！白鳛榧?xì)胞間交流的通訊介質(zhì)，細(xì)胞外囊泡是當(dāng)今的研究熱點(diǎn)，其可以通過傳遞 DNA、RNA、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)等生物活性分子調(diào)節(jié)靶細(xì)胞的生物學(xué)行為。所以，我們聚焦于細(xì)胞外囊泡在腹膜纖維化中的作用開展此次研究工作?！彼f道。
“通過對細(xì)胞外囊泡蛋白質(zhì)組學(xué)和單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組的綜合分析，我們發(fā)現(xiàn)，腹膜間皮細(xì)胞是腹透流出液來源細(xì)胞外囊泡的主要來源細(xì)胞，相較于單個免疫細(xì)胞，單個間皮細(xì)胞等基質(zhì)細(xì)胞能夠釋放更多的細(xì)胞外囊泡?！彼赋觥?/p>
▲圖|阻斷細(xì)胞外囊泡分泌可減弱腹透誘導(dǎo)的腹膜纖維化（來源：Journal of extracellular vesicles）
動物試驗(yàn)表明，TGF-β1 模擬間皮細(xì)胞損傷狀態(tài)下釋放的細(xì)胞外囊泡，可以促進(jìn)成纖維細(xì)胞活化和小鼠腹膜纖維形成和膠原沉積?！岸ㄟ^ GW4869 抑制劑或 Rab27a 基因敲除阻斷細(xì)胞外囊泡分泌，能夠明顯抑制腹透誘導(dǎo)的成纖維細(xì)胞活化、腹膜膠原沉積以及腹膜功能失調(diào)?！迸頃熣f道。
隨后，他們通過進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，損傷的間皮細(xì)胞可以產(chǎn)生高水平的 ILK 蛋白，將其傳遞給成纖維細(xì)胞，并通過 p38 MAPK 信號通路激活成纖維細(xì)胞。
“我們的這些發(fā)現(xiàn)在腹膜透析患者的臨床樣本上也得到了驗(yàn)證。”彭暉說道，“長期腹透患者纖維化腹膜中 ILK 蛋白表達(dá)上調(diào)，腹透流出液中 ILK 陽性細(xì)胞外囊泡的比例與腹膜功能障礙及腹膜損害程度相關(guān)?！彼a(bǔ)充說。
總的來說，這項(xiàng)研究揭示了腹膜纖維化的病理機(jī)制：在長期腹膜透析的刺激下，腹膜間皮細(xì)胞通過分泌包裹著高水平 ILK 蛋白的細(xì)胞外囊泡，靶向并激活成纖維細(xì)胞，進(jìn)而導(dǎo)致腹膜纖維化，因此 ILK 蛋白和細(xì)胞外囊泡可作為腹膜功能的生物標(biāo)志物和治療腹膜纖維化的潛在靶點(diǎn)。
▲圖|受損腹膜間皮細(xì)胞激活成纖維細(xì)胞機(jī)制示意（來源：Journal of extracellular vesicles）
“這是一種全新的基于細(xì)胞間‘crosstalk’導(dǎo)致腹膜纖維化的發(fā)病機(jī)制?！迸頃熤赋觯巴瑫r，這項(xiàng)研究采用腺相關(guān)病毒 AAV1 靶向 ILK 和 Rab27a 的基因療法成功治療了小鼠的腹膜纖維化，為臨床上腹膜纖維化的分子靶向治療提供了新的靶點(diǎn)，具有重要的臨床轉(zhuǎn)化意義?！?/p>
采用 AVV1 載體基因治療腹膜纖維化未來有重要臨床轉(zhuǎn)化價值
談及下一步的研究動向，彭暉表示，“在這項(xiàng)研究中，我們通過細(xì)胞外囊泡蛋白組學(xué)和其他組學(xué)手段證實(shí)了細(xì)胞外囊泡 ILK 蛋白的關(guān)鍵作用。然而，細(xì)胞外囊泡還可以包裹 DNA、RNA、脂質(zhì)等活性分子。接下來，我們將對間皮細(xì)胞來源的細(xì)胞外囊泡進(jìn)行 RNA、DNA、脂質(zhì)的測序，并進(jìn)一步探討它們的功能?！彼f道，“此外，腹膜組織來源的細(xì)胞外囊泡更能代表組織微環(huán)境的變化情況，所以我們還將對腹透刺激下人腹膜組織來源的細(xì)胞外囊泡的特征變化進(jìn)行深入探索?！?/p>
在這項(xiàng)研究中，他們開發(fā)的這種基于腺相關(guān)病毒 AAV1 載體的靶向 ILK 和 Rab27a 分子的治療策略能夠有效緩解小鼠的腹膜功能障礙和腹膜纖維化。對于臨床轉(zhuǎn)化，在彭暉看來，“雖然 AAV1 對腹膜有較高的親和力，也是目前毒性最小、最有希望應(yīng)用于臨床的病毒載體，在未來推進(jìn)到臨床應(yīng)用之前，這種治療策略的安全性和有效性還需要進(jìn)一步進(jìn)行人體試驗(yàn)驗(yàn)證?！?/p>
“此次的研究主要是在臨床前模型中驗(yàn)證了間皮細(xì)胞外囊泡 ILK 蛋白的功能，未來可以開展小規(guī)模 Ⅰ/Ⅱ 期臨床試驗(yàn)以驗(yàn)證分子靶向細(xì)胞外囊泡或 ILK 蛋白治療腹膜纖維化的安全性和有效性?！彼a(bǔ)充道。
▲圖|彭暉教授團(tuán)隊(duì)（來源：受訪者）
長期以來，腹膜纖維化的發(fā)生機(jī)制和防治是腹膜透析領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)。彭暉教授從事臨床工作 20 余年，她帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)圍繞腹膜透析、急慢性腎臟病及其并發(fā)癥的發(fā)病機(jī)制與防治開展研究，取得了一些突破性的成果和發(fā)現(xiàn)。
早在 2017 年，彭暉團(tuán)隊(duì)聯(lián)合貝勒醫(yī)學(xué)院胡兆永教授團(tuán)隊(duì)率先報(bào)道了骨骼肌通過分泌肌肉因子遠(yuǎn)程調(diào)控腎臟代謝重編程的機(jī)制，揭示了肌肉-腎臟之間全新的器官遠(yuǎn)程調(diào)控模式，從代謝調(diào)控的角度為腎臟的急性損傷和慢性纖維化的防治提供了新的理論依據(jù)和潛在策略。目前，這項(xiàng)研究成果已經(jīng)發(fā)表在 Nature Communications 上，并在 2018 年國際腎臟病會議中被評為腎臟病營養(yǎng)代謝領(lǐng)域的重要進(jìn)展。
（來源：Nature Communications）
“5 年前，我們從臨床樣本出發(fā)，通過單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測序、代謝組學(xué)等多組學(xué)方法，發(fā)現(xiàn)腹膜透析患者的腹膜間皮細(xì)胞中異常增高的糖酵解可能介導(dǎo)間皮-間充質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)分化（MMT），促進(jìn)腹膜纖維化。”她介紹說。
“我們基于腹膜纖維化小鼠模型，采用代謝組學(xué)結(jié)合實(shí)時細(xì)胞呼吸功能測試，在體內(nèi)及體外實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。隨后，通過 microRNA 微陣列技術(shù)發(fā)現(xiàn)了 3 個與糖酵解和纖維化相關(guān)的 miRNA （miR21a、miR26a和miR200a）。最后，以 AAV1 搭載這 3 個 microRNA 抑制糖酵解通路，在小鼠模型中證實(shí)可減輕腹膜組織的纖維化。”她說道。
（來源：Science Translational Medicine）
據(jù)介紹，在這項(xiàng)研究中，彭暉團(tuán)隊(duì)建立了首個腹膜透析患者腹透流出液單細(xì)胞測序的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫（GSE130888），為腹透相關(guān)性腹膜纖維化提出了全新的發(fā)病機(jī)制和潛在的防治靶點(diǎn)，并率先在動物模型中采用 AAV1 搭載多個 microRNA 的基因療法成功治療腹膜纖維化，該療法高效、低毒，為基因治療腹膜纖維化提供了理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)證據(jù)，具有較高臨床轉(zhuǎn)化潛力。這項(xiàng)研究發(fā)表在 Science Translational Medicine 上。值得一提的是，該研究成果是腹膜透析相關(guān)腹膜纖維化機(jī)制研究領(lǐng)域近 10 年來的重大進(jìn)展之一，獲得了 2019 年度 Faculty of 1000 特評。
天之恒依托醫(yī)療器械注冊認(rèn)證、臨床研究經(jīng)驗(yàn)豐富的全球服務(wù)團(tuán)隊(duì)，為醫(yī)療器械（含IVD等）企業(yè)提供產(chǎn)品注冊認(rèn)證、大動物試驗(yàn)、臨床試驗(yàn)及孵化轉(zhuǎn)化等全球市場合規(guī)準(zhǔn)入的全流程服務(wù)。
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