中大醫院王彬、劉必成教授團隊急性腎損傷領域最新研究成果發布

4月27日，來自東南大學附屬中大醫院腎臟內科王彬教授、劉必成教授團隊在Advanced Science雜志上發表題為“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雜志上發表。該項研究，結合多組學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損傷促進腎臟修復的獨特機制。該論文第一作者為東南大學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附屬中大醫院腎臟內科、江蘇省區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基金重點/面上項目、國家杰出醫師等項目基金資助。

據介紹，抗PD-L1單抗已成為腫瘤免疫治療中的重要治療手段。近年研究發現，在接受抗PD-L1治療的患者中，AKI的發病率顯著升高，這提示PD-L1 可能在維持腎內環境穩定方面發揮著重要作用。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）和順鉑誘導的AKI小鼠模型腎臟中PD-L1的表達。結果顯示，腎臟中PD-L1表達水平顯著上調。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，發現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。這表明，腎小管上皮細胞中的PD-L1表達水平與AKI的發生發展密切相關（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AKI。結果顯示，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調控腎小管上皮細胞損傷修復的機制，團隊對PD-L1敲降的腎小管上皮細胞進行了RNA測序。結果顯示PD-L1缺失上調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錄組測序結果提示，BRCA1可能是PD-L1發揮保護作用的關鍵分子。免疫共沉淀，分子對接及熒光共染結果證實，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。這些結果表明，PD-L1 可能通過與 BRCA1 結合并提高 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，團隊構建了腎臟靶向肽鏈接的EVs遞送平臺。結果顯示，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（圖4、圖5）。

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

圖5 EVCGA PD-L1在體內能夠促進AKI時腎小管DNA損傷的修復

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）小鼠構建了IRI誘導的AKI模型。結果表明，EVCGA PD-L1 顯著上調了 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時促進腎小管適應性修復中的新作用，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）