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研究文章

基于橄榄油的脂质乳剂通过抑制NF-κB/NLRP3/IL-1β通路改善免疫检查点抑制剂诱导的心肌炎

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DOI:

10.3791/70887

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2026年6月2日

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本文内容

摘要

基于橄榄油的脂质乳剂通过靶向NF-κB/NLRP3/IL-1β通路,减轻免疫检查点抑制剂诱导的心肌炎,显示出其在抑制炎症级联反应中的潜力。这些发现凸显了其作为免疫相关性心脏损伤辅助治疗手段的前景。

摘要

本研究旨在探讨基于橄榄油的脂质乳剂(OOLE)在缓解由伊匹单抗(IPI)和纳武单抗(NIVO)引发的免疫检查点抑制剂(ICI)相关心肌炎方面的治疗效果及其潜在作用机制。 体外 通过将HL-1细胞与来自免疫检查点抑制剂(ICI)处理小鼠的CD4⁺/CD8⁺ T细胞共培养,建立炎症性心肌细胞模型。细胞经10% OOLE处理后,采用流式细胞术检测细胞凋亡,ELISA检测细胞因子谱(TNF-α、IL-1β、IL-6),Western blot和qPCR检测通路相关分子表达(NF-κB、NLRP3、IL-1β)。 体内通过腹腔注射IPI/NIVO在小鼠中诱导心肌炎。采用超声心动图评估心脏功能,并检测血清和心肌组织中的炎症标志物。结果显示,OOLE显著减少T细胞诱导的凋亡,抑制HL-1细胞中炎症细胞因子的产生,同时下调NF-κB、NLRP3和IL-1β的表达。 体内OOLE 改善了左心室功能参数并减轻了全身性炎症。分子分析证实,这些保护作用是通过抑制 NF-κB/NLRP3/IL-1β 信号轴介导的。总之,OOLE 通过靶向 NF-κB/NLRP3/IL-1β 通路,缓解急性免疫检查点抑制剂诱导的心肌炎,显示出其在抑制早期炎症级联反应和提供快速心脏保护方面的潜力。这些发现凸显了其作为免疫相关心脏损伤辅助治疗策略的前景。

引言

免疫检查点抑制剂(ICIs),例如靶向程序性细胞死亡蛋白-1(PD-1)和细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4(CTLA-4)的药物,已彻底改变了多种恶性肿瘤的治疗格局。然而,ICIs在临床的广泛应用常受到免疫相关不良事件(irAEs)的限制。其中,ICIs诱导的心肌炎虽罕见,但可能致命,其临床进程迅速,死亡率高达25%至50%1,2。尽管该并发症严重,目前针对ICIs诱导心肌炎的治疗手段仍主要局限于大剂量皮质类固醇和非特异性免疫抑制剂3,4。这些传统干预措施常疗效欠佳,且可能削弱ICIs的抗肿瘤效果1,因而亟需填补一项关键的知识空白:开发更安全、更具靶向性的心脏保护策略,在不引起全身性免疫抑制的前提下减轻心脏炎症。

通过NF-κB信号通路激活的NOD样受体蛋白3(NLRP3)炎性小体,已成为免疫检查点抑制剂(ICI)诱导的心肌炎中细胞因子风暴的核心驱动因素5,6。促炎性细胞因子(尤其是IL-1β和IL-6)的过度产生,可导致严重的心肌细胞损伤和心力衰竭....

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方案

所有实验程序均经广州美莱生物科技有限公司动物伦理委员会批准,批准编号为IACUC-MIS2023076。所述公司为动物实验中心,我们的动物实验在此进行,因此需接受该中心伦理委员会的审查。

动物与实验设计
购自商业渠道的30只BALB/c小鼠(雄性,8周龄,体重22 ± 2 g)。模型诱导与验证标准:通过静脉注射伊匹单抗(ipilimumab,5 mg/kg)和纳武单抗(nivolumab,10 mg/kg)连续2周建立免疫检查点抑制剂(ICI)诱导的心肌炎模型。给药间隔为每3天一次,建模总周期为2周。该方案既往已被证实可诱导显著的免疫介导性心脏损伤10。末次注射后24小时,通过眼球后静脉丛采集血液样本,在4 °C条件下以300 × g 离心15分钟以分离血清;随后使用特异性ELISA试剂盒定量检测血清cTnT水平,操作步骤包括样本加样、HRP标记抗体孵育、自动洗板及TMB显色反应,于450 nm波长测定吸光度,并根据四参数逻辑曲线计算浓度,当cTnT浓度≥10 ng/mL时判定为模型构建成功。

选取六只体重和cTnT浓度最接近的模型小鼠,随机分为两组:对照组和处理组(每组n=3,生物学重复)。对照组每日通过尾静脉注射生理盐水,剂量为5 mL/kg。处理组每日通过尾静脉注射5%橄榄油型脂肪乳剂(OOLE),剂量为....

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结果

伊匹单抗与纳武单抗联合诱导动物模型产生免疫检查点抑制剂相关心肌炎
为建立免疫检查点抑制剂(ICI)诱导的心肌炎模型,通过尾静脉向 BALB/c 小鼠静脉注射伊匹单抗(5 mg/kg)和纳武单抗(10 mg/kg)。随后采用酶联免疫吸附测定法(ELISA)检测血清中心肌肌钙蛋白 T(cTnT)的水平。将 cTnT 水平 ≥ 10 ng/mL 定义为模型成功诱导的阈值。如图 1A所示,对接受建模处理的30只小鼠进行血清分析,结果显示其中10只小鼠的 cTnT 浓度超过 10 ng/mL,证实这些动物模型构建成功。

OOLE可改善免疫性心肌炎小鼠的部分心脏功能
在ICI诱导的心肌炎模型中,超声心动图通常显示心率增加,以及收缩期(LVIDs)和舒张期(LVIDd)左心室内径扩大。这些变化提示早期心室扩张及心肌顺应性受损。同时,射血分数(EF)和缩短分数(FS)显著降低,这是由于收缩期射血减少和收缩末期容积(ESV)增加所致——为左心室收缩功能障碍的.......

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讨论

本研究首次证明,基于橄榄油的脂质乳剂(OOLE)可通过抑制 IL-1β/NLRP3/NF-κB 信号通路,有效减轻免疫检查点抑制剂(ICI)诱导的心肌炎。我们的结果提供了机制和功能上的证据,表明 OOLE 在 ICI 诱导心肌炎的 in vivo 和 in vitro 模型中,不仅可改善心脏功能,还能缓解心肌炎症。

从机制上讲,研究结果支持一种模型,即T细胞介导的心脏损伤通过NLRP3炎性小体的组装和NF-κB信号通路,触发IL-1β级联反应的过度激活16。该炎症轴已被证实可加剧心肌坏死,促进Th17极化,并诱导长期的心脏重构17,18。与此一致,我们在CD4⁺/CD8⁺ T细胞与HL-1心肌细胞共培养后,观察到TLR4、MyD88、NLRP3以及磷酸化p65表达的显著上调。值得注意的是,OOLE处理显著下调了这些促炎介质的表达,提示其在此免疫病理通路中可能发挥负向调控作用。

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披露

作者声明无利益冲突。

致谢

本工作由广州市科技计划项目(基金编号:202201020040)和广州复大肿瘤医院国际科学基金会(基金编号:Y2023-ZD-05)资助。

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材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
0.22 µm PVDF 膜MilliporeISEQ00010 
4% 多聚甲醛广州翡翠生物科技有限公司BL539A
BALB/c 小鼠广东志远生物医药科技有限公司
BCA 检测试剂盒鼎国生物BCA02
明场显微镜MSHOTml31
cTnT ELISA 试剂盒伦长硕生物ED-28107
电泳仪WIXminiPro4
全自动化学发光图像分析系统FUJIFILMLAS-3000
苏木精-伊红染色试剂盒 广州翡翠生物科技有限公司BL2236A
IFN-γ ELISA 试剂盒厦门伦长硕生物科技有限公司(中国福建)ED-10284
IL-1β 抗体affinityBF8021
IL-1β ELISA 试剂盒厦门伦长硕生物科技有限公司(中国福建)ED-10351
IL-6 ELISA 试剂盒厦门伦长硕生物科技有限公司(中国福建)ED-10377
ImageJ 1.54 软件NIH
伊匹单抗MCECAS: 477202-00-9
MyD88 抗体affinityAF5195
NF-κB p65 抗体affinityBF8005
纳武单抗MCECAS: 946414-94-4
NLRP3 抗体affinityBF8029
橄榄油基脂质乳剂广州复大肿瘤医院营养科
快速半干转膜仪Bio-Rad788BR04132
实时荧光定量 qPCR 系统雅睿MA-6000
RIPA 裂解液碧云天P0013B
轮转式切片机LeicaRM2235
SDS-PAGE 凝胶碧云天P0052A,P0053A
Annexin V-FITC/PI 凋亡检测试剂盒大连美仑生物科技有限公司MA0220-1
EasySep 小鼠 CD4+ T 细胞分离试剂盒Stemcell19765
HL-1 大鼠心肌细胞系广州全美生物科技有限公司TCM-C783
TNF-α ELISA 试剂盒厦门伦长硕生物科技有限公司(中国福建)ED-11776
超声光声成像系统Fujifilm VisualSonicsVEvo3100
尿动力学检测系统泰盟BL-420

参考文献

  1. Heemelaar, J. C., Louisa, M., Neilan, T. G. Treatment of Immune Checkpoint Inhibitor-associated Myocarditis. J Cardiovasc Pharmacol. 83 (5), 384-391 (2024).
  2. Feng, S., et al. Overview of immune checkpoint inhibitor associated myocarditi....

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重印与许可

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