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从胆固醇代谢到心理应激,1型糖尿病免疫治疗新靶点浮现
整理|医学界报道组
1型糖尿病(T1D)是一种由自身免疫介导的胰岛β细胞进行性破坏性疾病,患者需终身依赖胰岛素治疗。免疫治疗虽能在部分患者中保护残存β细胞功能,但应答异质性大、耐药机制不明。与此同时,心理困扰在T1D患者中十分常见,其是否以及如何影响自身免疫,仍待阐明。因此,寻找可预测疗效的早期标志物、揭示胆固醇代谢与心理应激参与免疫损伤的机制,是T1D研究的重要方向。
在第62届欧洲糖尿病研究协会(EASD)年会上,中南大学湘雅二医院周智广、李霞教授团队报告了两项研究,分别聚焦免疫治疗应答预测和心理应激与免疫损伤机制。第一项研究旨在预测抗分化抗原簇3(CD3)单克隆抗体治疗的早期应答,并探究胆固醇代谢检查点7-脱氢胆固醇还原酶(DHCR7)在其中的作用(图1)。第二项研究则探讨心理困扰如何通过白细胞介素-15(IL-15)驱动自然杀伤(NK)样分化抗原簇8阳性(CD8+)T细胞,进而参与胰岛自身免疫损伤(图2)。两项研究从代谢免疫和心理免疫两个角度,为T1D的精准分层和联合干预提供了新线索。
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图1:第一项研究报告图
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图2:第二项研究报告图
一、DHCR7:抗CD3治疗反应的早期代谢-免疫检查点
抗CD3免疫治疗能够帮助部分T1D患者保护残存β细胞功能,但临床获益差异较大。因此,临床上亟需提前识别可能获益者,并深入理解耐药机制。
该团队首先分析了44例患者、164份纵向全血样本。他们通过建模每位患者的C肽下降轨迹,对抗CD3治疗应答进行分类,并鉴定出191个具有应答特异动态的基因,形成应答上调与下调程序。他们从191个应答相关基因中筛选出9个,建立了一个基因表达预测模型,可在治疗后6个月识别β细胞功能衰退更快的患者。这提示,早期外周血免疫特征有望在临床指标明显分化前预测抗CD3治疗反应。
随后,研究者将应答相关特征映射至单细胞水平。他们发现,与治疗应答良好相关的基因程序主要富集于耗竭样CD8+T细胞,而干性样CD8+T细胞表现出最明显的胆固醇缺陷特征。
基于这一发现,研究者进一步开展了代谢通路分析,最终锁定了胆固醇生物合成通路中的关键酶DHCR7。DHCR7负责将7-脱氢胆固醇转化为胆固醇,其在干性样CD8+T细胞中的表达高于耗竭样CD8+T细胞,与上述胆固醇缺陷特征一致。临床数据显示,治疗后7个月DHCR7表达较高者,C肽水平下降更慢。代谢组学同样提示,T1D存在胆固醇代谢紊乱。综合来看,DHCR7可能通过促进干性样向耗竭样CD8+T细胞转化,调控两类细胞之间的平衡,从而影响抗CD3治疗应答。
为验证DHCR7的治疗潜力,研究者进一步在动物模型中进行了干预实验。在化学诱导糖尿病模型中,DHCR7抑制剂AY9944可降低血糖、延迟糖尿病发病并改善糖耐量,同时增加调节性T细胞,减少胰腺引流淋巴结中干扰素-γ(IFN-γ)和CD8+活化细胞。在联合抗CD3治疗时,AY9944可减少胰岛炎,并强化耗竭样CD8+T细胞表型,使程序性死亡受体1(PD-1)和T细胞免疫球蛋白黏蛋白分子3(TIM-3)表达升高、IFN-γ降低。这些结果提示,抑制DHCR7可能增强抗CD3治疗的免疫调节效果。
二、心理困扰与NK样CD8+T细胞:IL-15可能是桥梁
CD8+T细胞在T1D自身免疫损伤中起关键作用,但其致病状态尚未完全明确。同时,心理困扰在T1D患者中十分常见,它如何影响自身免疫,目前仍不清楚。
为探究心理困扰是否与特定CD8+T细胞状态有关,研究团队在单细胞水平分析外周CD8+T细胞,鉴定出一群具有NK样功能的CD8+CD57+T细胞。
该细胞群频率随T1D病程动态变化:新发期升高,部分缓解期下降,缓解后再次回升;其频率升高与C肽水平较低、糖化血红蛋白(HbA1c)水平较高相关。功能上,这群细胞表现出活化和细胞毒表型,并伴有增殖能力增强,NK受体表达增加和葡萄糖摄取升高。因此,研究者将这一细胞状态定义为疾病相关的细胞毒性NK样CD8+T细胞状态。
在明确该细胞群与T1D疾病进展相关后,研究者进一步分析了其与心理困扰的关系。在两项独立T1D队列中,无论短病程还是长病程,NK样CD8+T细胞频率均与焦虑、抑郁症状呈正相关,且在校正临床协变量后仍显著。
为明确连接心理应激与这群细胞扩增的分子机制,研究者基于英国生物样本库(UK Biobank)开展蛋白组学分析,筛选应激相关循环分子,结果将IL-15列为应激相关候选分子。进一步分析显示,CD122(IL-2/IL-15受体β链)高表达于NK样CD8+T细胞,提示这些细胞可能是IL-15的靶细胞。体外实验进一步证实,IL-15可促进该细胞群增殖。为明确IL-15的来源,研究者进一步分析单细胞数据,结果提示单核细胞可能是IL-15的潜在来源,其丰度与NK样CD8+T细胞相关;且在慢性应激小鼠中,循环单核细胞也会增加。这些结果共同提示,心理应激可能通过单核细胞产生IL-15,作用于NK样CD8+T细胞,从而连接心理应激与免疫。
为进一步验证该通路的干预潜力,研究者在应激小鼠中进行了IL-15阻断实验。结果显示,阻断IL-15可减少应激诱导的NK样CD8+T细胞,改善焦虑和抑郁样行为,并减轻胰岛炎。这提示,IL-15-NK样CD8+T细胞轴可能是连接心理困扰与自身免疫炎症的重要通路,并有望成为干预靶点。
临床启示
这两项报告共同提示,T1D管理不应只关注血糖和β细胞功能。早期血液免疫特征可能帮助筛选抗CD3治疗获益人群;DHCR7所代表的胆固醇代谢通路,以及IL-15-NK样CD8+T细胞轴,则分别从代谢免疫和心理-免疫互作角度提供了潜在干预方向。未来仍需更多研究验证这些标志物和靶点的临床价值。
责任编辑丨柏柏
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