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만성 부비동염은 부비동이 몇 달에서 수년 동안 염증이 생기고 부어 오르게하여 호흡 곤란 및 기타 증상을 유발합니다.
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출처: http://news.mit.edu/2018/cellular-changes-lead-chronic-allergic-inflammation-sinus-0822
연구 : 세포의 변화로 인해 부비동에서 만성 알레르기 성 염증이 유발됩니다.
발견은 비강 용종의 지속성 및 새로운 치료 전략 가능성을 제시합니다.
만성 부비동염은 평균 계절 알레르기와 구별됩니다. 부비동염이 호흡 곤란 및 환자를 비참하게 느끼게하는 다른 증상을 유발하여 한 번에 몇 달에서 몇 년 동안 부어 오르고 부어 오르게합니다. 어떤 사람들에게는이 상태가 비강 용종으로 알려진 조직 파생물을 생성하는데, 심한 경우에는 외과 적으로 제거해야합니다.
인간 환자의 수천 개의 단일 세포에 대한 게놈 차원의 분석을 수행함으로써 MIT와 Brigham 및 Women 's Hospital 연구원은 염증시 인간 배리어 조직의 첫 번째 글로벌 세포지도를 만들었습니다. 이 데이터를 분석 한 결과, 만성 부비동염을 유지하는 원인을 설명 할 수있는 새로운 메커니즘이 제안되었습니다.
그들의 연구 결과는 또한 어떤 부비동염 환자가 호흡기를 따라가는 상피 세포에서 발생하는 비강 폴립을 발생시키는 이유에 대한 설명을 제공합니다. 또한, 연구자들은 천식, 습진 및 염증성 장 질환과 같은 장벽 조직의 다른 만성 염증성 질환에 대해 연구자가 어떻게 생각하고 치료하는지에 대한 더 광범위한 영향을 미칠 수 있습니다.
"이전에 벌크 조직 분석에서 불분명했던 상피 세포의 부분 집합에서 주요 유전자 발현의 차이를 보았습니다."라고 MIT의 의학 공학 연구소의 핵심 멤버 인 Pfizer-Laubach Career Development 조교수 인 Alex K. Shalek는 말합니다. (IMES), Koch Institute for Integrative Cancer Research의 초빙 회원 및 Ragon 및 Broad Institutes의 준회원입니다.
그는 "트랜스 크립 톰 (transcriptome) 전체를 살펴보면 수천 개의 유전자를 통해 다른 질병 상태의 환자의 세포를 비교할 때 이들 간의 관계를 이해하고 어떤 전사 프로그램이 일반적인 단백질을 대체하는지 알아낼 수있다"고 설명했다.
Nature 지 8 월 22 일자 호에 실린이 논문의 주 저자는 Damon Runyon Cancer Research Foundation이 지원하는 IMES postdoc 연구원이자 Brigham and Women 's Hospital의 연구원 인 Daniel Dwyer 호세 오르도 바스 - 몬타 네스 (Jose Ordovas-Montanes)입니다. 브리검 (Brigham)과 여성 (Women 's)의 조교수 인 Shalek과 Nora Barrett는이 논문의 수석 저자입니다.
임상 단일 세포 RNA 시퀀싱
작년에 Shalek과 그의 동료들은 작은 임상 샘플에서 수천 개의 단일 세포의 RNA 내용을 신속하게 시퀀싱 할 수있는 새로운 휴대용 기술을 개발했습니다. Seq-Well로 알려진이 기술은 연구자가 개별 세포 내에서 어떤 전사 프로그램이 켜져 있는지를 볼 수있게 해줌으로써 이들 세포의 정체와 기능에 대한 통찰력을 제공합니다.
최신 연구에서 MIT와 Brigham 및 Women 연구원은 만성 부비동염으로 고통받는 환자의 상부기도 호흡기에서이 기술을 적용하여 상피 세포 내의 독특한 유전자 발현 양상이 일부 환자가 비강 폴립을 발병하는 이유를 밝혀 줄 수 있다는 가설을 가지고 다른 사람들은 그렇지 않습니다.
이 분석은 비강 폴립이 있거나없는 환자의 기저 상피 세포 (조직 줄기 세포의 한 유형)에서 발현 된 유전자의 현저한 차이를 나타 냈습니다. 비 폴립 환자와 건강한 사람들에서 이러한 세포는 일반적으로 비강 내부를 코팅하는 조직의 평평한 기본 층을 형성합니다. 폴립 환자에서이 세포는 숙주 방어에 필요한 상피 세포 부분 집합으로 분화하는 대신 쌓여서 두꺼운 층을 형성하기 시작합니다.
이러한 유형의 전반적인 조직 이상은 수십 년 동안 조직학을 통해 관찰되었지만, 폴립 환자의 기저 세포가 둔화 된 분화 궤도를 설명하는 특정 유전자 프로그램 프로그램을 가동 시켰음이 밝혀졌습니다. 이 프로그램은 병리학 적 수준에서 과잉 생산 될 때 알레르기 염증을 일으키는 것으로 알려진 면역 반응 사이토킨 인 IL-4 및 IL-13에 의해 직접적으로 지속되는 것으로 보인다.
연구진은 이들 기저 세포가 IL-4 및 IL-13에 대한 노출의 "기억"을 유지한다는 사실을 발견했다. 비 폴립 및 폴립에서 기저 세포를 제거하고 한 달 동안 동일한 조건에서 성장시킨 다음 IL에 노출시켰다 -4 및 IL-13에 대한 연구에서 폴립을 가진 환자의 자극받지 않은 세포가 폴립이없는 환자에서 유도 된 많은 유전자를 이미 발현 함을 발견했다. IL-4 및 IL-13 반응성 메모리 서명 중 세포 분화를 조절하는 Wnt로 알려진 세포 신호 전달 경로의 유전자가있다.
면역 학자들은 B 세포와 T 세포가 노출 된 알레르겐의 기억을 저장할 수 있다는 것을 오래 전부터 알고 있었는데, 이는 다음 번 동일한 알레르겐이 생길 때 왜 면역 체계가 과민 반응을 일으키는지를 부분적으로 설명합니다. 그러나 새로운 발견은 기저 세포가이 기억에 많은 기여를한다는 것을 시사한다.
기저 세포는 호흡 상피에서 발견되는 다른 세포를 생성하는 줄기 세포이므로이 기억은 유전자 발현의 차후 패턴 및 성숙한 전문 상피 세포를 생성하는 능력에 영향을 줄 수 있습니다. 연구진은 가벼운 질병 환자의 상피 세포 유형의 균형에 상당한 영향을 미쳐 다양성이 감소 된 세포 집단을 만들었다 고 밝혔다.
"IL-4와 IL-13이 줄기 세포에 작용한다는 것을 알게되면, 분화 된 세포에 작용할 때와 달리, 개입에 대해 생각해야하는 방식이 바뀝니다. 시스템을 항상성으로 되돌려 놓았습니다. "라고 Shalek은 말합니다. "그렇지 않으면 문제의 근본 원인을 실제로 다루는 것이 아닙니다."
이번 연구 결과는 만성 알레르기에 영향을 미치는 요인들에 대해 면역 세포를 넘어서는 중요성을 보여준다고 뉴욕 대학 의대의 병리학, 의학 및 피부과 조교수 인 Shruti Naik는 말했다.
연구에 참여하지 않은 Naik는 "연구팀은 연구를 한 세포 유형 또는 다른 유형으로 연구하기보다는 조직 전체를 검사했다. 연구팀은 조직의 다른 구성 요소가 염증에 의해 돌이킬 수없는 영향을 받는다는 사실을 발견했다"고 말했다.
인간의 사이토 카인 차단
이 연구 결과는 IL-4와 IL-13의 효과를 막기위한 지속적인 노력이 만성 부비동염의 치료에 좋은 방법이 될 수 있음을 시사했다. 연구진은이 두 가지 사이토 카인에 대한 공통 수용체를 차단하는 항체를 사용한다는 사실을 입증했다. 이 항체는 습진 치료를 위해 승인되었으며 다른 용도로 추가 검사를 받고 있습니다. 연구진은이 항체 치료 전과 후에 용종 환자 중 한 명에게서 채취 한 기저 세포의 유전자 발현을 분석했다. 연구진은 IL-4와 IL-13에 의해 자극 된 유전자의 전부는 아니지만 대부분이 정상 발현 수준으로 돌아 갔음을 발견했다.
"이것은 IL-4와 IL-13의 봉쇄가 기저 세포와 분비 세포를보다 건강한 상태로 회복 시키는데 도움이 될 수 있음을 시사한다"라고 오르도 바스 - 몬 탄스 (Ordovas-Montanes)는 말한다. "그러나 아직 남아있는 유전자 기호가 남아 있습니다. 이제 질문은 어떻게 나머지를 지능적으로 목표로 삼을 것입니까? "
연구진은 기저 세포가 염증 기억을 저장하는 방법에 대한 분자 메커니즘을 상세히 계획하고 있으며, 이는 추가 약물 표적을 발견하는 데 도움이 될 수있다. 그들은 또한 염증이 암이 될 수있는 폴립으로 이어지는 염증성 장 질환과 같이 신체의 다른 부위에 영향을주는 염증성 질환을 연구하고 있습니다. 창자의 줄기 세포가 면역 학적 사건을 기억하고, 질병을 유지하며, 종양 형성에 역할을하는지 여부를 조사하는 것은 염증 유발 암에 대한 초기 개입을 설계하는 데 중요 할 것이다.
이 연구는 Searle Scholars 프로그램, Beckman Young Investigator Program, Pew-Stewart Scholars 프로그램, Sloan Fellowship 프로그램, Steven 및 Judy Kaye Young 혁신 프로그램, Damon Runyon Cancer Research Foundation, Bill and Melinda Gates Foundation, 및 국립 보건원 (National Institutes of Health)이 있습니다.
출처: http://news.mit.edu/2018/cellular-changes-lead-chronic-allergic-inflammation-sinus-0822