靶向T细胞可塑性治疗肾脏和肠道炎症：通过池化单细胞CRISPR筛查法研究

研究背景

由Leon U.B. Enk等联合撰写的这篇论文发布在2024年6月14日的《Science Immunology》上，标题为“Targeting T cell plasticity in kidney and gut inflammation by pooled single-cell CRISPR screening”。肾脏和肠道炎症的治疗尚缺乏能够促进T细胞表型转换为抗炎状态的策略，针对这一痛点，本研究旨在通过池化单细胞CRISPR筛查方法（iCROP-seq），在小鼠肾炎和结肠炎模型中鉴定影响T细胞极化和可塑性的分子，并希望建立一种能够推动疾病和组织特异性治疗目标鉴定的方法。研究的核心是一项对T辅助17细胞（Th17）可塑性的研究，这对于开发T细胞调节疗法具有重要意义。

研究来源

本研究由来自汉堡大学医学中心（University Medical Center Hamburg-Eppendorf）的科学家共同进行。研究团队成员包括有免疫学、干细胞移植、医学统计、药物智能等不同研究领域的专家。

研究方法

研究工作流程

1. 通过单细胞T细胞受体分析和单细胞RNA速率分析，鉴定出肾脏炎患者肾脏中Th17细胞的可塑性。
2. 通过建立活体动物池化单细胞CRISPR筛查法（iCROP-seq），应用于小鼠肾炎和结肠炎的动物模型。
3. 利用CRISPR基因靶向技术，对Th17细胞进行基因敲除，并根据所引发的转录扰动，对各个基因进行排序。

实验对象与样本

研究包括11名患有抗中性粒细胞胞浆抗体相关性肾炎（ANCA-associated GN）的患者。在小鼠模型中，对患有肾小球肾炎（glomerulonephritis）和结肠炎的小鼠进行研究。研究中还应用了特殊改造的CRISPR载体。

数据分析算法

采用高通量单细胞测序技术，并结合CRISPR筛选数据来鉴定基因功能，使用了如Euclidean距离和manifold enhancement of latent dimensions（MELD）等算法对转录扰动结果进行定量分析。

研究结果

研究发现患者肾脏中Th17细胞存在可塑性，iCROP-seq筛查揭示了在小鼠模型的肾炎和肠炎中Th17细胞的分子靶向策略。

研究结论与价值

科学价值

研究展示了一种新型的活体T细胞可塑性研究工具iCROP-seq，可以在动物模型中鉴定与T细胞表型变化相关的分子，从而为开发T细胞调节疗法提供了新的思路与方法。

应用价值

本研究的成果为肾炎和肠炎等自身免疫性疾病治疗提供了潜在的新靶点，未来可能帮助临床医生更精准地调节T细胞响应，用于患者的个性化治疗。

研究亮点

本研究关键发现是iCROP-seq筛查揭示了影响Th17细胞表型的关键基因，可能对肾炎和肠炎的治疗产生积极作用。研究方法新颖，通过高通量单细胞筛查和CRISPR技术相结合，为解决自身免疫疾病治疗的难题提出了有效策略。

其他有价值的信息

研究进一步提出了iCROP-seq技术在其他自身免疫疾病模型中的应用潜力，如牛皮癣、多发性硬化等，扩展了其在未来医学研究中的应用范围。在免疫治疗和免疫调节方面，本研究可能为新免疫靶标的确认和新药的研究发展打开新的大门。