'特别设计单元' 植入物可检测并治疗牛皮癣

基于AND门特异性细胞因子转换器的牛皮癣治疗示意图。与牛皮癣相关的皮肤炎症是因为真皮内的在角化细胞和驻留组织树突细胞间的错误串扰，它会高度刺激免疫细胞并导致角化细胞的过度增生。这一串扰还会驱动促炎细胞因子TNF和IL22的产生及释放进入血循环，后者转而会被细胞因子转化器感测到。这一过程会协调专门的设计单元表达和释放治疗浓度的抗炎细胞因子IL4和IL10，它们会弥散至血流中并到达受影响的皮肤区域，它们会在那里减弱与牛皮癣相关的炎症。（Schukur et al., Science Translational Medicine (2015).）

（神秘的地球报道）据EurekAlert!：一项聚焦于牛皮癣的新型研究提示，设定作为微型疾病探测器和药物工厂的“特别设计单元”也许有一天能取代药片及注射用药。研究人员在本研究中构建合成单元并将其植入小鼠体内，这些单元能检测牛皮癣，并会在疾病出现第一个复发迹象时自动产生有治疗作用的蛋白并有效地治疗牛皮癣。

通过将给予生物标记物的诊断与精确的按需治疗相结合，像这样的可植入合成单元策略为牛皮癣和其它慢性炎症疾病的个性化治疗开启了大门。牛皮癣是一种常见但无法治愈的皮肤病，它能引起瘙痒性红色鳞屑斑片，并会增加癌症、心脏病、糖尿病和自身免疫性疾病的风险。牛皮癣患者会经历无法预测的缓解与发作周期，使得该病难以治疗。尽管牛皮癣的病因仍然难以琢磨，但它是由被异常激活的免疫细胞驱动的，这些细胞会产生促炎信号蛋白或细胞因子（如TNF和IL22）。能阻断这些蛋白的药物会有疗效，但这却会让患者易于感染。作为另一种选择，增加被称作IL4和IL10的抗炎细胞因子在一项临床试验中被看好，但它最终被证明不实用，因为这种疗法需要每天频繁地进行注射。

Lina Schukur和同事采取了一种合成生物学方法，他们将人类细胞的基因回路进行重新连接来不断地监控血液的TNF和IL22浓度，其浓度在牛皮癣开始发作时会出现尖峰。在检测到这两种促炎蛋白时，那些设计的单元会自动触发产生治疗剂量的IL4和IL10。当被植入到牛皮癣小鼠体内时，这些所谓的细胞因子变换器单元不但阻止了牛皮癣发作的产生，而且还让现有的疤痕愈合。当在牛皮癣患者的血样本中测试这些合成单元时，它们具有完整的功能，这表明，它们可被进一步地适应性改造并可用于门诊的、针对慢性炎症疾病的治疗。