Blood：用植物來幫助治療血友病并發癥

　　健康人的血液中含有稱為凝血因子的蛋白質，它們能夠迅速采取行動，堵塞傷口，但是血友病患者缺乏這些蛋白質，因此，即使輕微出血都很難止住。

　　重度血友病患者的主要治療方法是定期接受凝血因子注射。但是，在接受這種注射的人當中，有20%到30%的人會產生抗凝血因子的抗體，稱為抑制物（inhibitors）。一旦產生這些抑制物，就很難治療或預防未來的流血事件。

　　在一項新的研究中，賓夕法尼亞大學牙醫學院和佛羅里達大學醫學院的研究人員合作，研發出一種策略阻止這些抗體的形成。他們的方法是，利用植物細胞來教會免疫系統耐受（而不是攻擊）凝血因子蛋白，為預防血友病治療中一種最嚴重的并發癥，提供了希望。

　　相關研究結果于2014年9月4日發表在國際權威期刊《Blood》，本文資深作者是賓夕法尼亞牙醫學院生物化學和病理學系的Henry Daniell教授。Daniell說：“對于抑制物形成，目前唯一的治療方法，成本100萬美元，并且患者有風險。我們的技術，采用植物為基礎的膠囊，有可能成為一種經濟實惠和安全的選擇。”

　　本文共同作者Herzog說：“這可能是預防抗體形成或降低其發生率的一種方法。這是向前邁出的重要一步。”

　　他們的研究集中在血友病A，這種疾病患者的凝血因子VIII（或FVIII）發生了突變，從而導致凝血缺陷。在世界范圍內，每7500名出生的男嬰當中就有1例這種疾病。在接受FVIII注射后，一些患者產生了抗體。他們的免疫系統做出反應，將這種外來蛋白作為入侵者，必須攻擊和消除它。

　　Herzog說：“在血友病的世界，這些抗體被稱為抑制物。這是患者都害怕的事情，因為它們會致使標準治療無效，并抑制血液凝結。“

　　為了防止免疫系統對凝血因子的攻擊，研究人員回顧了以往的研究，這些研究發現，免疫系統暴露于凝血因子蛋白的單個組件，能夠誘發對整個蛋白的耐受性。FVIII是由重鏈和輕鏈組成，每個鏈都包含三個結構域。在這項研究中，研究人員利用整個重鏈和輕鏈的C2結構域。

　　Daniell及其同事開發了一個平臺來傳遞藥物和生物治療，這種平臺依賴轉基因植物，所以能夠表達感興趣的蛋白質。研究人員用FVIII分子的組件，嘗試相同的方法，他們首先將重鏈DNA與霍亂毒素亞基（一種蛋白質，可以通過腸壁進入血液）的編碼DNA合并，并用C2 DNA重復上述實驗。他們將融合基因轉入煙草葉綠體，所以一些植物表達重鏈和霍亂毒素蛋白質，其他植物則表達C2和霍亂毒素蛋白質。然后，他們磨碎植物葉片并將其懸浮在溶液中，將重鏈和C2溶液混合在一起。

　　研究人員將這種混合溶液喂給小鼠，每周兩次，為期兩個月，并將它們與喂食未改性植物材料的小鼠進行對比。然后，他們給小鼠注射FVIII，就像人類血友病患者那樣。正如預期的那樣，對照組小鼠形成了高濃度的抑制物。相反，喂食實驗材料的小鼠所形成的抑制物水平要低得多，平均低7倍。

　　為了查明這是如何完成的，研究小組尋找稱為細胞因子的特殊類型信號分子，它們能夠給免疫系統的T細胞發送信號。研究人員發現，喂食實驗植物的小鼠有更多的細胞因子與抑制或調節免疫反應有關，而對照組小鼠則有更多的細胞因子與觸發免疫反應有關。

　　通過將來自試驗植物喂食小鼠的調節性T細胞亞群，轉移到正常小鼠中，研究小組能夠抑制抑制物的形成，表明T細胞能夠將耐受性誘導特性傳遞到新的動物中。

　　Daniell說：“這向我們解釋了這種耐受機制是如何形成的。”

　　最后，研究人員嘗試逆轉抑制物的形成。他們給已經產生抑制物的小鼠喂食試驗植物材料。與對照組小鼠相比，喂食含FVIII植物材料的小鼠，其抑制物形成減慢，然后逆轉，經過兩個或三個月的飼養，降低了三到七倍以上。

　　這種新的治療策略，對于預防甚至逆轉注射FVIII的血友病抑制物的形成，帶來了希望。然而，研究人員指出，他們的實驗表明，抑制物水平會隨著時間的推移再次上升。

　　Daniell稱：“一段時間后，如果你停止給它們喂食植物材料，抗體會繼續產生。這并不是一次性治療。你需要反復進行以保持耐受性。”

　　Daniell、Herzog和賓夕法尼亞創新中心正在與一家制藥公司合作，在其他動物物種中檢測這種口服耐受策略，計劃在不久之后開展人體試驗。

　　Daniell說：“有了來自全球制藥公司的數百萬美元資助，以及他們多年來將蛋白質療法引入臨床的專業知識，我們很高興地預期，很快會將產生人類凝血因子的植物膠囊推向診所。”