风湿性关节炎|数量激增后暴发!科学家在血液中发现一种新细胞 可预测类风湿性关节炎发作

科学家检测了类风湿性关节炎(RA)患者的血液,并发现了一种以前从未见过的细胞类型。这种细胞可以预先警告症状恶化,为患者提供及早治疗的可能。
洛克菲勒大学霍华德·休斯医学研究所(Howard Hughes Medical Institute )研究员罗伯特·达内尔博士领导的RNA测序研究显示,在疾病暴发前一周,被称为“炎症前间充质细胞”(pre-inflammation mesenchymal,PRIME)的细胞数量会在血液中积累。
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这些新发现的细胞不仅提供了新的见解,可以更好地预测何时会出现剧烈疼痛和肿胀,还可能为类风湿关节炎的根本原因提供新的见解,并可能为治疗甚至防止暴发提供新的途径。
达内尔说:“如果我们能够可靠地识别出病人体内的这些新细胞,我们或许就能告诉他们‘你马上就要暴发了’,这样他们就能做好准备。”
“这将使耀斑的破坏性更小,更容易管理。该团队在《新英格兰医学杂志》(NEJM)上发表的论文题为“RNA Identification of PRIME Cells Predicting Rheumatoid Arthritis Flares”。
类风湿关节炎是一种免疫系统疾病,引起关节炎症,特别是手和脚周围。它会使人衰弱,经常发生在三四十岁的人身上。而且这些症状通常是一波又一波地出现。“周期性的稳定被不可预测的疾病活动打断。”作者写道。
目前针对这类疾病的疗法主要是类固醇,它可以治疗这些症状,但无法治愈。
虽然类风湿性关节炎的症状在严重程度上各不相同,但目前对这些症状的消退和消退原因知之甚少。研究人员指出,他们最新对血液的研究中,已经确定了少数与类风湿性关节炎活动有显著关联的基因。
达内尔领导的小组研究了RNA及其与癌症和神经系统疾病等疾病的联系。在风湿性关节炎的研究中,研究人员并没有直接观察受影响的关节,而是检查了导致耀斑的血液变化。他们使用了一种被称为纵向RNA测序的技术——一种长期分析基因表达的方法——来观察疾病状态下的任何变化。这项技术可以精确地发现患者关节炎症状的分子变化。
要使用这种方法,实验室需要大量的数据。类风湿性关节炎患者通常会每月去医院做一次验血,但科学家们想看看每周血液基因表达模式的变化。因此,他们不再让病人每周来医院,而是开发了一种用于在家采集样本的手指穿刺工具。他们写道:“…我们试图优化方法,使患者自己能够获得用于RNA测序(RNA-seq)的指尖血液标本,便于在几个月到几年的时间内每周采血。”
在四年的时间里,患者将他们的血样邮寄到实验室,同时报告了他们的症状,并记录了耀斑发生的时间。研究人员分析了症状恶化前几周收集的血液。
第一个观察结果不出所料。在耀斑暴发前两周收集的样本中,研究人员观察到免疫系统B细胞的增加。达内尔说,这并不是没有预料到的,因为研究人员已经知道,这些细胞会攻击类风湿关节炎患者的关节。
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类风湿关节炎引起关节疼痛和炎症。B细胞(如图所示)在这种疾病中发挥了作用。这些细胞可能会激活初始细胞,即在症状发作前出现在血液中的新发现的细胞。
但在耀斑暴发前几天收集的样本中,科学家们注意到RNA的增加,与任何已知类型的血液或免疫细胞的遗传特征不匹配。达内尔实验室的临床研究助理教授、风湿病学家Dana Orange博士评论说:“这让我们想到了一些可疑的事情。”
这些细胞看起来不像血液中正常存在的任何细胞。相反,RNA的特征与骨骼、软骨或肌肉细胞相似。Orange说:“我们很惊讶地发现耀斑前表达的基因通常在骨骼、肌肉和细胞外基质中活跃,这是在血细胞中发现的奇怪途径。”“这确实激起了我们的兴趣。”
这些新细胞被他们称为“PRIME细胞”,通常只在血液中处于低水平,但在耀斑暴发前的一周,这些新细胞数量激增,然后在耀斑暴发期间几乎全部消失。“纵向基因组分析类风湿性关节炎耀斑显示,原始细胞在暴发前就存在血液之中。并且模型显示,这些细胞在耀斑暴发前几周被B细胞激活,随后从血液中输出并进入滑膜。”研究人员报道。