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新文速遞丨Cell Metab鳥氨酸有益克羅恩病治療
克羅恩病(Crohn’s Disease, CD)是一種慢性炎癥性腸病(IBD),烏司奴單抗(Ustekinumab, UST)通過靶向IL-12/IL-23受體p40,抑制Th1和Th17細胞的活化,成為治療CD的重要手段。然而,約40%的患者對UST治療無應(yīng)答或出現(xiàn)繼發(fā)性失應(yīng)答。腸道微生物群在CD的發(fā)病機制中起關(guān)鍵作用,但其在UST治療中的具體機制尚未完全闡明。
2025年2月,上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬仁濟醫(yī)院和中南大學(xué)湘雅三醫(yī)院的科研團隊共同合作,在學(xué)術(shù)期刊《Cell Metabolism》上發(fā)表了標題為“Synergistic role of gut-microbial L-ornithine in enhancing ustekinumab efficacy for Crohn's disease”的文章,探究腸道菌群代謝產(chǎn)物L-鳥氨酸如何通過調(diào)控Th17細胞功能,來增強烏司奴單抗治療克羅恩病的療效,原文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.cmet.2025.01.007。
實驗設(shè)計
隊列研究:從上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬仁濟醫(yī)院和中南大學(xué)湘雅三醫(yī)院招募85例接受UST治療的CD患者,分為發(fā)現(xiàn)隊列(n=51)和驗證隊列(n=34)。對患者糞便樣本進行宏基因組、代謝組分析,對腸黏膜樣本進行轉(zhuǎn)錄組分析。
動物實驗:在小鼠結(jié)腸炎模型(TNBS和DSS誘導(dǎo))中驗證L-鳥氨酸與UST的協(xié)同抗炎作用。
細胞實驗:通過siRNA敲除、Western blot等技術(shù)驗證L-鳥氨酸對Th17細胞功能的抑制作用。
臨床驗證:招募16例UST治療后未達到緩解的CD患者,隨機分為L-鳥氨酸+UST組和UST對照組,評估L-鳥氨酸的臨床療效。
研究結(jié)果
1.宏基因組與代謝組分析揭示L-鳥氨酸的潛在作用
在UST治療應(yīng)答患者中,F(xiàn). prausnitzii豐度顯著升高,并導(dǎo)致L-鳥氨酸水平增加。L-鳥氨酸通過抑制EGR1-IL12RB1-YK2/STAT3軸,減少Th17細胞的活化和炎癥因子的釋放。
2.小鼠模型驗證L-鳥氨酸的協(xié)同抗炎作用
在TNBS和DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎模型中,L-鳥氨酸顯著增強UST的抗炎效果,減少腸道炎癥和組織損傷。流式細胞術(shù)顯示,L-鳥氨酸顯著降低Th17細胞的浸潤水平。
3.細胞實驗揭示分子機制
L-鳥氨酸直接結(jié)合EGR1,抑制其對IL12RB1的轉(zhuǎn)錄激活,從而阻斷IL-23受體的信號傳導(dǎo),減少Th17細胞的穩(wěn)定化。Western blot和實時PCR驗證,L-鳥氨酸顯著降低Th17細胞中IL12RB1、TYK2和STAT3的表達。
4.臨床試驗驗證L-鳥氨酸的臨床療效
聯(lián)合L-鳥氨酸治療后,患者的Harvey-Bradshaw指數(shù)(HBI)和糞便鈣衛(wèi)蛋白水平顯著降低,內(nèi)鏡下病變評分(SES-CD)改善,病理評分顯著下降。
討論
L-鳥氨酸的免疫調(diào)節(jié)作用:L-鳥氨酸通過抑制Th17細胞的活化和功能,顯著增強UST的抗炎效果,為CD治療提供了新的思路。
腸道菌群的代謝調(diào)控:F. prausnitzii通過促進L-鳥氨酸的生物合成,間接增強UST的療效,揭示了微生物代謝物在免疫治療中的重要作用。
臨床轉(zhuǎn)化價值:L-鳥氨酸作為一種安全且易獲取的小分子代謝物,有望成為UST的輔助治療藥物,提高CD患者的治療應(yīng)答率。