中大醫(yī)院王彬、劉必成教授團隊急性腎損傷領(lǐng)域最新研究成果發(fā)布

4月27日，來自東南大學(xué)附屬中大醫(yī)院腎臟內(nèi)科王彬教授、劉必成教授團隊在Advanced Science雜志上發(fā)表題為“T Cell-Independent Role of PD-L1 in Kidney Repair: Mitigation of Tubular DNA Damage via PD-L1/BRCA1 Interaction Following AKI ”的研究論文在Advanced Science雜志上發(fā)表。該項研究，結(jié)合多組學(xué)方法和多種動物模型闡明了PD-L1在AKI時對腎小管上皮細胞的直接保護作用，揭示了PD-L1/BRCA1軸通過減輕腎小管上皮細胞的DNA損傷促進腎臟修復(fù)的獨特機制。該論文第一作者為東南大學(xué)腎臟病研究所蔣偉博士和湯濤濤副研究員, 通訊作者為東南大學(xué)附屬中大醫(yī)院腎臟內(nèi)科、江蘇省區(qū)域腎臟病診療中心王彬教授和劉必成教授。該研究受到國家自然科學(xué)基金重點/面上項目、國家杰出醫(yī)師等項目基金資助。

據(jù)介紹，抗PD-L1單抗已成為腫瘤免疫治療中的重要治療手段。近年研究發(fā)現(xiàn)，在接受抗PD-L1治療的患者中，AKI的發(fā)病率顯著升高，這提示PD-L1 可能在維持腎內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定方面發(fā)揮著重要作用。然而，PD-L1 在 AKI 中的確切作用及機制仍不清楚。首先，團隊評估了缺血再灌注（IRI）和順鉑誘導(dǎo)的AKI小鼠模型腎臟中PD-L1的表達。結(jié)果顯示，腎臟中PD-L1表達水平顯著上調(diào)。團隊進一步評估了PD-L1與近端小管標志物（AQP1），遠端小管標志物（SLC12A3），集合管標志物（AQP2）的共染情況，發(fā)現(xiàn)PD-L1主要與AQP1共定位。此外，在AKI患者中，PD-L1的表達也顯著升高。而腎臟PD-L1表達水平與AKI患者腎血清肌酐呈顯著負相關(guān)。這表明，腎小管上皮細胞中的PD-L1表達水平與AKI的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)（圖1）。

圖1 PD-L1 在小鼠AKI模型和AKI患者中的表達水平顯著升高

隨后，為了闡明PD-L1表達在AKI中的確切作用和機制，團隊構(gòu)建了腎小管上皮細胞特異性PD-L1敲降小鼠模型（PD-L1+/- TECs），并運用IRI及順鉑誘導(dǎo)AKI。結(jié)果顯示，敲降PD-L1 會加重AKI中的腎損傷，促進小管細胞凋亡，并抑制小管細胞增殖。這表明，腎小管上皮細胞中 PD-L1 的敲降會損害其損傷后的修復(fù)從而加劇AKI的進展（圖2）。

圖2腎小管上皮細胞中的 PD-L1缺乏會加重AKI時的腎損傷

接著王彬教授介紹，為了闡明PD-L1調(diào)控腎小管上皮細胞損傷修復(fù)的機制，團隊對PD-L1敲降的腎小管上皮細胞進行了RNA測序。結(jié)果顯示PD-L1缺失上調(diào)了促進細胞凋亡及抑制細胞增殖的通路。進一步蛋白互作分析及單細胞轉(zhuǎn)錄組測序結(jié)果提示，BRCA1可能是PD-L1發(fā)揮保護作用的關(guān)鍵分子。免疫共沉淀，分子對接及熒光共染結(jié)果證實，PD-L1可以與BRCA1互作，而PD-L1缺失后，其促進了腎小管上皮細胞的DNA損傷。這些結(jié)果表明，PD-L1 可能通過與 BRCA1 結(jié)合并提高 BRCA1 表達，來保護受損的 TECs 免受 DNA 損傷（圖3）。

圖3 PD-L1 通過與BRCA1相互作用來減輕腎小管上皮細胞受損時的DNA

上述此次研究結(jié)果表明，PD-L1 對于腎小管上皮細胞具有保護作用，這凸顯了其作為AKI時新型治療靶點的潛力。為了探究有效遞送PD-L1至受損腎小管上皮細胞的治療策略，團隊構(gòu)建了腎臟靶向肽鏈接的EVs遞送平臺。結(jié)果顯示，腎臟靶向肽可以有效的連接到過表達PD-L1的EV（EVCGA PD-L1）。此外，EVCGA PD-L1可以有效的聚集到受損的腎臟中，EVCGA PD-L1輸注可以顯著改善AKI時腎小管的 DNA 損傷。這表明通過EVCGA PD-L1補充 PD-L1 能顯著減輕 TECs 的 DNA 損傷，從而促進AKI后腎小管的修復(fù)（圖4、圖5）。

圖4 基于 CGA 肽構(gòu)建的EV可用于將 PD-L1 有效遞送至受損的腎臟中

圖5 EVCGA PD-L1在體內(nèi)能夠促進AKI時腎小管DNA損傷的修復(fù)

接下來，為了進一步證明 PD-L1 對 TECs 具有獨立于 T 細胞的保護作用，團隊使用了T細胞敲除（Tcra KO）小鼠構(gòu)建了IRI誘導(dǎo)的AKI模型。結(jié)果表明，EVCGA PD-L1 顯著上調(diào)了 PD-L1 和 BRCA1 的表達，并減輕了Tcra KO 小鼠AKI模型中的 DNA 損傷(圖6)。

圖6 EVCGA PD-L1可以直接對腎小管上皮細胞發(fā)揮保護作用

該團隊的研究揭示了 PD-L1 在AKI時促進腎小管適應(yīng)性修復(fù)中的新作用，即通過與 BRCA1 相互作用來減輕 DNA 損傷。此外，該研究開發(fā)了一種針對腎臟的、基于外泌體的 PD-L1 補充策略，該策略在AKI治療中顯示出良好的療效，有望成為AKI的新的潛在治療手段。（編輯 崔玉艷 校對 劉敏 編審 程守勤）