張棟與張忠濤教授團隊闡釋免疫細胞治療非酒精性脂肪性肝炎的新策略
2021年1月,我院張棟教授與張忠濤教授團隊在Nature Communications上發表題為“CD4 derived double negative T cells prevent the development and progression of nonalcoholic steatohepatitis”的論文。研究團隊發現,過繼轉移體外誘導的雙陰性T細胞能有效地抑制肝臟和內臟脂肪的Th17和促炎型巨噬細胞,有效地緩解高脂飲食誘導的肥胖、2型糖尿病及非酒精性脂肪性肝炎。我院副研究員孫廣永為第一作者,張棟教授和張忠濤教授為共同通訊作者。
非酒精性脂肪肝(Non-alcoholic fatty liver disease, NAFLD)是最常見的慢性肝病之一,全球發病率高達25%。其中非酒精性脂肪性肝炎( non-alcoholic steatohepatitis,NASH) 是同時具有肝細胞損傷以及炎癥的肝臟脂肪變性的現象,可導致肝硬化和肝細胞癌的發生,是終末期肝病和肝移植的最主要原因之一。由于NASH 發病機理復雜,國際上至今仍缺乏有效藥物用于NASH的治療。因此,針對NAFLD/NASH的新藥物或治療技術的研發迫在眉睫。
張棟教授課題組長期致力于雙陰性T細胞的研究,最早發現了雙陰性T細胞的來源、抗原識別及免疫調節機制(2007年Blood、2011年Diabetologia和2019年Nat Commun),并建立了雙陰性T細胞的體外擴增轉化技術。炎癥免疫因素在NASH發生和進展中扮演了重要的角色,但雙陰性T細胞能否抑制肝內炎癥免疫細胞激發的過度炎癥反應進而防治NASH,目前尚不清楚。團隊構建了多種小鼠NASH模型,并在不同時間點過繼輸注體外誘導轉化的雙陰性T細胞。結果顯示,單次過繼輸注雙陰性T細胞即能有效抑制飲食導致的小鼠體重增加,明顯降低小鼠的空腹血糖,抑制肝臟炎癥及纖維化、改善肝功能。進一步研究顯示,外源性雙陰性T細胞可以定向遷移到NASH小鼠炎癥最明顯的肝臟和內臟脂肪組織,一方面抑制局部的Th17細胞,另一方面選擇性地抑制促炎性M1型巨噬細胞、而不影響抑炎性M2型巨噬細胞,顯示出雙陰性T細胞對特定免疫細胞亞群的選擇性抑制效應。機制上,M2型巨噬細胞可分泌IL-10上調雙陰性T細胞的NKG2A表達,且其本身高表達NKG2A的配體Qa-1b,二者結合后可激活雙陰性T細胞的抑制性信號,導致雙陰性T細胞針對M2型巨噬細胞的殺傷功能受到明顯抑制;而促炎性M1型巨噬細胞不能影響雙陰性T細胞的NKG2A表達,不能抑制雙陰性T細胞針對其的殺傷作用,從而解釋了雙陰性T細胞對M1型巨噬細胞的選擇性抑制現象。
上述結果不但揭示了雙陰性T細胞新的免疫調控機制、擴展了肝臟免疫的內容,也為飲食誘導的肥胖、2型糖尿病和NASH提供了一種潛在的全新的細胞治療技術,具有良好的臨床應用前景。
該研究得到國家自然科學基金(81870399, 81970503)和北京市自然科學基金(7172060, 7192046)資助。(科技處)