重磅成果!赵继宗院士团队发现动脉瘤关键治疗靶点CXCL13,动脉瘤或将告别单一手术治疗
颅内动脉瘤是脑动脉壁局部异常膨出形成的血管病变,其最大的风险在于破裂后引发蛛网膜下腔出血,致死、致残率极高。目前,血管内介入和开颅夹闭是动脉瘤的主要治疗手段,但对于未破裂动脉瘤,如何精准评估风险并开发有效的药物干预靶点,一直是神经科学和心血管研究领域的重大挑战。
近年来,炎症在动脉瘤发生发展中的作用日益受到重视,但动脉瘤壁内免疫细胞的具体组成、空间组织方式及其驱动破裂的机制尚不清晰。近日,由首都医科大学附属北京天坛医院赵继宗院士牵头联合多中心团队,在Circulation Research上发表了一项突破性研究,首次在颅内动脉瘤壁内发现三级淋巴结构(TLS),并锁定了关键分子CXCL13作为潜在治疗靶点,为颅内动脉瘤的药物治疗开辟了新方向。 既往多项基础研究已证实,慢性炎症是推动动脉瘤持续进展、最终发生破裂的核心驱动因素,但血管壁浸润免疫细胞的空间排布规律、介导炎症损伤的特异性分子调控通路,此前始终缺少系统、完整的解析。本研究由首都医科大学附属北京天坛医院牵头,联合北京协和医院、英国伦敦国王学院组建多中心研究团队,同步整合人体动脉瘤临床组织样本与基因编辑小鼠动物模型,完整绘制颅内动脉瘤免疫微环境图谱,最终锁定三级淋巴结构与趋化因子CXCL13为调控疾病进程的关键免疫单元。 为完整还原动脉瘤病灶内部免疫细胞的分布与交互模式,研究团队搭建多层级组学联合分析体系用于人体临床样本解析。借助单细胞RNA测序实现血管壁全部免疫细胞亚群的精准区分,依托空间转录组技术定位各类免疫细胞在组织内的三维分布位置,搭配组织芯片、多重免疫荧光染色直观呈现淋巴样结构的完整形态;全部体外组织分析结论均在标准化小鼠颅内动脉瘤模型中完成体内功能验证。整套研究体系不仅能够识别血管壁浸润的T细胞、B细胞、树突细胞种类,还可清晰还原免疫细胞相互聚集、信号传导的空间作用模式,填补了颅内动脉瘤适应性免疫空间结构研究领域的空白。 图1 研究流程示意图 研究通过对比正常脑血管、未破裂动脉瘤、破裂动脉瘤三组组织样本,观察到淋巴样结构存在显著差异,正常血管壁无免疫细胞聚集现象,未破裂动脉瘤仅能见到零散、未成型的免疫细胞浸润灶,而破裂动脉瘤血管壁中可检出结构完整、发育成熟的三级淋巴结构,结构内部包含独立T细胞区、B细胞滤泡与滤泡树突细胞,能够在血管壁原位启动持续性特异性免疫应答,并非炎症损伤带来的伴随产物,而是主动介导血管壁结构破坏的核心病灶。 成熟TLS的形成与维持高度依赖病灶内大量扩增的CXCL13阳性滤泡辅助T细胞,该类细胞持续分泌趋化因子CXCL13,通过靶细胞表面CXCR5受体循环招募外周B细胞向血管壁浸润,逐步诱导生发中心生成,促使病灶局部持续分泌大量自身抗体,构建起不断放大的慢性炎症正反馈环路。持续活化的TLS会释放大量促炎因子,上调组织内基质金属蛋白酶表达水平,直接降解血管壁胶原与弹性纤维,同时诱导血管平滑肌细胞发生大规模凋亡,动脉壁弹性支撑结构持续耗损,局部血管膨出范围不断扩大,最终显著提升动脉瘤破裂出血的发生概率。 为明确CXCL13通路在动脉瘤病变中的治疗干预价值,研究依托标准化小鼠颅内动脉瘤模型开展对照干预实验。研究采用特异性中和抗体阻断体内CXCL13信号传导,干预后可观察到动脉瘤壁内TLS的生成过程被显著抑制,血管壁整体免疫细胞浸润程度大幅下降,同步缓解血管壁基质降解与平滑肌细胞凋亡等病理性损伤,模型中新发动脉瘤比例、原有动脉瘤破裂发生率均出现明显降低。体内动物实验直观证实,CXCL13信号轴是动脉瘤炎症级联反应不可或缺的关键环节,对该通路进行靶向干预能够产生明确的疾病保护效果。 CXCL13在临床层面具备双向转化潜力,一方面可作为动脉瘤破裂风险分层的生物标志物,另一方面可作为全新免疫治疗靶点用于干预未破裂动脉瘤的病因。在标志物应用层面,人体组织样本检测结果显示,破裂动脉瘤瘤壁组织与脑脊液内CXCL13表达水平远高于未破裂动脉瘤及正常脑血管组织,临床可通过检测脑脊液或外周血CXCL13浓度,结合影像学评估TLS成熟程度,对未破裂动脉瘤开展个体化破裂风险分层,以此优化随访频率与临床干预时机。 在靶向治疗层面,当前临床现有手段仅能处理已经形成的高危动脉瘤,无法从根源阻断血管壁炎症损伤进程。研究明确动脉瘤破裂过程,未来可通过中和CXCL13、阻断CXCR5受体抑制病灶内TLS生成,切断局部破坏性免疫反应,有望开发无创注射或口服类靶向药物,延缓甚至阻止未破裂动脉瘤生长、破裂,打破目前临床仅能选择定期观察或有创手术的传统诊疗格局。 该研究首次在人颅内动脉瘤病灶中鉴定出成熟TLS,完整阐明了CXCL13滤泡辅助T细胞介导TLS形成、持续驱动血管壁慢性炎症并诱发动脉瘤破裂的分子机制。CXCL13同时具备动脉瘤破裂风险预警标志物与免疫治疗靶点双重应用价值,为颅内动脉瘤无创药物防治开辟了全新研究方向,也进一步完善了脑血管疾病免疫病理的理论体系。

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