RNA编辑将免疫细胞引导至组织损伤区域

由海德堡大学，曼海姆医学院和纽卡斯尔大学(英国)领导的国际科学家团队通过检查血管疾病成功地解码了免疫细胞运输的新机制。令人惊讶的是，这种基本免疫防御过程的微调是由血管内皮细胞中的RNA编辑系统(ADAR2)进行的。这些知识可以为大量炎症性疾病开辟新的治疗方法。

当我们的身体受伤或被病原体感染时，称为细胞因子的化学信号会导致免疫细胞离开血液并穿过血管壁到达损伤或感染部位。这种免疫细胞运输过程对于身体的自然防御至关重要。

然而，如果这个过程被长期激活，它会导致慢性组织炎症和器官损伤，进而促进慢性炎症性疾病的发展，包括心脏病和癌症。因此，免疫细胞运输是可用于调节炎症过程的重要参数，并且是治疗多种疾病的药物开发的重点。

国际研究小组以缺血性疾病为例进行了调查。在缺血性疾病期间，我们的身体在受影响的组织中缺氧，从而引发细胞因子的产生。慢性缺血性心脏病最常见的后果是心力衰竭。

“慢性炎症是缺血性心脏病的重要机制。心脏病发作的人发生第二次心脏病发作、发生心力衰竭或出现其他并发症的风险很高。如果我们了解急性心脏病发作或慢性缺血性心脏病后免疫细胞如何被招募到心脏中，我们就可以开发新的治疗方法来降低这种风险，称为残余风险，“Konstantinos Stellos教授说。

他与RNA生物学家和该研究的第一作者Aikaterini Gatsiou博士一起在英国纽卡斯尔大学完成了大部分工作。随着他于 2021 年担任海德堡大学曼海姆医学院心血管研究系主任，他从那里继续他的工作。

RNA酶协调心脏或其他缺血性肌肉组织中的炎症反应的发现使其成为各种炎症性疾病的有希望的靶标。ADAR2(作用于RNA-2的腺苷脱氨酶)精确地催化RNA字母(称为腺苷)在RNA的特定位点将RNA字母(称为腺苷)变为另一个称为肌苷的字母，这一过程称为RNA编辑。

研究人员定义了从单核苷酸分辨率到器官水平的RNA编辑控制缺血性疾病中免疫细胞运输的确切机制。

“我们认为，快速开发新疗法的一个重大障碍是基础研究倾向于将科学观察建立在单一的分析水平上。由于我们是多层次生物，如果使用人类和小鼠原代细胞、实验性疾病模型和人类活检来探索和测试所有机制水平，那么发现可能具有药理学靶向的新途径的努力将是最有效的。这正是我们在设计这项调查时的想法，该研究是在来自不同研究领域的几位专家的帮助下实施的，他们为这项研究做出了重大贡献，“Stellos教授和Gatsiou博士解释说。

RNA酶ADAR2可能不仅本身是治疗靶点，而且其活性可用作基因组编辑技术的替代工具。使用CRISPR / Cas9基因剪刀进行DNA编辑现在使科学家能够特异性地修改生物体的DNA，以纠正疾病。然而，这项技术也存在风险，因为它会导致DNA发生不可逆转的变化。

“RNA编辑的使用代表了开发心力衰竭，癌症和自身免疫性疾病等炎症性疾病疗法的更有前途的方法。RNA编辑不接触DNA，它非常特异，并且由于RNA的寿命短，效果是可逆的和可剂量的。我们的研究为这些努力提供了一个综合框架，“Aikaterini Gatsiou博士说。“有趣的是，几个研究小组正在研究利用人类ADAR酶作为可控的RNA编辑机器，”Stellos教授补充道。

考虑到炎症是几种病理学的常见机制，这项工作的发现可以彻底改变许多疾病的治疗。研究结果今天在线发表在《免疫》杂志上。