用新冠病毒疫苗的方式修复心脏纤维化

博雯 发自 凹非寺

非常AI 报道 | 公众号 QbitAI

用“打疫苗”的方式修复心脏损伤，你能想象吗？

这项来自宾夕法尼亚大学的研究，现已登上Science封面：

已存的一些疗法常常会在体外培养特殊的靶向细胞，然后重新注入患者体内。

但这种新方法，则是通过注射一种特殊的mRNA，直接在小鼠体内编译免疫细胞，使其攻击特定目标。

作者表示，这种“注射式”的疗法与新冠病毒疫苗的技术存在着相似之处。

接下来，就一起来看看他们是怎么做到的。

纤维化的心脏

首先我们要知道，在各种心肌受损发生时，人体内的一种叫做心肌成纤维细胞（Cardiac Fibroblasts）会被激活。

这一细胞能够分泌纤维物质，有益于伤口的愈合，但如果纤维物质长期分泌过量，也会导致心脏组织变硬，损害心脏正常功能。

这也就是我们常常听到的纤维化。

这时，一种叫做CAR-T的技术就进入了大家的眼中。

CAR-T是一种近几年新出现的癌症疗法，由宾夕法尼亚大学和诺华公司共同开发。今年6月，我国就首次批准了一款CAR-T细胞治疗产品。

这项技术的流程简单来说，就是将患者体内的T细胞取出，在实验室中进行基因重编译、修饰、增殖，再重新注入患者体内攻击特定的细胞类型。

然而在用于纤维化等疾病的治疗时，却会出现一种情况：

通过体外重新编译的CAR-T细胞即使在完成了它的任务，也就是攻击心肌成纤维细胞，使其不再或减弱分泌纤维物质之后，仍然可以在患者体内存活数月，甚至数年。

就像我们上面所说的一样，纤维物质多了当然不行，但少了也是会影响伤口愈合的。

更何况，体外培养还总是存在着各种不可控因素。

针对这些问题，论文作者Drew Weissman表示：

标准化的CAR-T疗法需要在患者体外修饰T细胞，这个过程较为昂贵，并且难以拓展至更多普通的疾病。

所以，他们选择把这场基因重编译直接挪到体内。

挪到体内的基因重编译

研究团队首先设计了一种mRNA，使其靶向活跃的成纤维细胞的T细胞受体。

然后，基于mRNA疫苗的思路，将他们设计的mRNA封装在微小的、类似气泡的脂质纳米颗粒（LNPs）中，再向心衰的小鼠体内注射：

包裹着特殊mRNA的脂质纳米颗粒进入体内后，会将被T细胞捕获。

然后，封装的mRNA就会转化为功能蛋白，使T细胞获得特异性靶向攻击心肌成纤维细胞的能力。

到这一步，本来要在体外进行编译修饰才能产生的CAR-T细胞，直接在体内自动合成了。

可以观察到，在40分钟和85分钟时，FAP CAR-T细胞就已经形成了免疫突触：

而大量数据也表明，在注射成功后，小鼠体内确实瞬时产生了FAP CAR-T细胞：

随后，研究人员通过回声心动图分析不同组的小鼠心脏功能，然后发现，这些暂时产生的FAP CAR-T细胞确实一定程度上减少了心衰小鼠的心脏纤维化：

△灰：健康 黄：受损 红：受损且产生FAP CAR T细胞

而这种体内编码合成的mRNA只能在T细胞内存活几天，也就是说，不会影响到成纤维细胞的正常功能。

研究人员正在做进一步的研究，以希望该工作能够尽快应用到临床上。

作者介绍

这篇论文来自宾夕法尼亚大学医学院，Jonathan a. Epstein领导的团队。

Jonathan a. Epstein是医学院教授，主要研究领域在心血管、干细胞和心脏发育上。

论文：
https://www.science.org/doi/10.1126/science.abm0594

参考链接：
https://www.eurekalert.org/news-releases/939267