Science子刊,挑戰常規!阻斷IL-11有助於藥物誘導的肝臟損傷後的肝細胞再生

在一項新的研究中,來自新加坡和英國的研究人員證實人類訊號蛋白白細胞介素11對人類肝臟細胞有破壞作用,這推翻了之前的假設,即它可以幫助因撲熱息痛中毒而受損的肝臟。這一發現表明,阻斷IL-11信號傳導可能具有修復肝臟損傷的作用。進一步的調查顯示,IL-11參與了啟動導致肝細胞死亡的途徑。

在一項新的研究中,來自新加坡和英國的研究人員證實人類訊號蛋白白細胞介素11(IL-11)對人類肝臟細胞有破壞作用,這推翻了之前的假設,即它可以幫助因撲熱息痛(paracetamol)中毒而受損的肝臟。這一發現表明,阻斷IL-11信號傳導可能具有修復肝臟損傷的作用。相關研究結果發表在2021年6月9日的Science Translational Medicine期刊上,論文標題為“Redefining IL11 as a regeneration-limiting hepatotoxin and therapeutic target in acetaminophen-induced liver injury”。

撲熱息痛,也叫對乙醯氨基酚(acetaminophen),是一種廣泛使用的非處方止痛藥,它的過量使用會導致嚴重的肝臟損傷,甚至死亡。它是新加坡最常見的涉及有毒物質暴露的藥物製劑,而在英國,每年有50000人因撲熱息痛中毒而出現在急診科。如果在用藥過量的8小時內使用一種叫做N-乙醯半胱氨酸(N-acetylcysteine)的藥物,他們可以得到治療。然而,再過一段時間,唯一的救治辦法可能是進行肝臟移植。

為了找到這種情況的治療方法,科學家們一直在小鼠身上進行研究。他們的調查已顯示,過量的撲熱息痛會耗盡肝臟中的抗氧化劑。這導致了線粒體蛋白損傷,引發了一連串的事件,最終導致肝臟損害和肝細胞死亡。進一步的研究表明,以抗體藥物的形式給予抗IL11治療,不僅能逆轉肝臟損傷,還能支持肝臟再生,促進肝臟損傷小鼠的生存。這導致了一個想法,即抗IL11療法可以幫助治療人類的撲熱息痛中毒。

論文共同通訊作者、杜克-新加坡國立大學醫學院心血管和代謝疾病項目助理教授Anissa Widjaja說,“我們最近發現,IL-11實際上不利於一種叫做非酒精性脂肪性肝炎(non-alcoholic steatohepatitis,NASH)的脂肪肝中的肝細胞功能。這使我們想更詳細地瞭解在撲熱息痛毒性的小鼠模型中發生了什麼。”

通過使用根據美國國家實驗動物研究諮詢委員會(NACLAR)指南進行的動物模型,他們發現撲熱息痛毒性小鼠模型血清中IL-11的水准很高。進一步的調查顯示,IL-11參與了啟動導致肝細胞死亡的途徑。令人驚訝的是,他們發現小鼠肝臟的反應因給予人類或小鼠IL-11而不同。人類形式的IL-11對肝臟損傷有保護作用,而小鼠形式的IL-11則導致肝細胞死亡。當人類IL-11被施用於具有撲熱息痛毒性的小鼠時,它與小鼠內源性IL-11競爭,阻斷其受體。正是這種阻斷作用保護了小鼠免受肝臟損傷。給予同種物種的IL-11是有害的,因為它沒有導致這種競爭和由此產生的阻斷作用。

抗IL11療法有助於藥物誘導的肝臟損傷後的肝細胞再生,圖片來自Duke-NUS Medical School。

論文共同通訊作者、杜克-新加坡國立大學醫學院心血管和代謝疾病項目的Stuart Cook教授說,“這意味著IL-11實際上是一種對肝臟有毒的物質。我們發現,用一種抗體阻斷它的細胞受體可以幫助肝臟在受傷後再生。這一發現可能對治療藥物引起的肝衰竭有影響,如果不能進行肝臟移植,這種肝衰竭就可能導致死亡。”

這項研究新增了關於IL-11的越來越多的研究,Cook教授是一比特多年來致力於研究這種重要訊號蛋白的權威專家。2017年,他與他人共同創辦了位於新加坡的Enleofen Bio公司,旨在開發用於治療人類纖維炎症疾病的一流抗體藥物。2019年,作為一家全球領先的治療纖維化疾病和開發治療性抗體的製藥公司,勃林格殷格翰公司獲得了Enleofen公司抗IL11平臺的獨家許可。

杜克-新加坡國立大學負責研究的高級副院長Patrick Casey教授評論道,“來自基礎研究的新見解使科學家們不僅能够測試假設,還能在證據推翻先前的假設時進行修正。Cook教授和他的團隊是IL-11方面的主要專家之一,他們的最新發現再次推動了我們在這一研究領域的理解。”

Cook團隊如今正在研究IL-11是否會阻礙其他器官(如腎臟)的再生,以及它是否參與了隨著年齡增長的組織功能的喪失。

參考資料:

Anissa A. Widjaja et al. Redefining IL11 as a regeneration-limiting hepatotoxin and therapeutic target in acetaminophen-induced liver injury.Science Translational Medicine,2021,

doi:10.1126/scitranslmed.aba8146.

原文刊載於【生物穀】公眾號

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