靶向诱导巨噬细胞M2型极化的超声纳泡造影剂：易损斑块诊疗新方法

Atherosclerotic plaque rupture is the major cause of acute cardiovascular events, and it is important to develop a strategy to evaluate and intervention precisely. Increasing evidence suggested that M1 macrophage involved in vulnerable plaques, while M2 macrophage correlated to stable plaques. Thus, the risk of patients can be decreased and prognosis can be improved, through inducing macrophage M2 polarization and acquiring the image of M1/M2 dynamic status. In the previous study, we found that JAM-A-targeted microbubbles can identify the vulnerable plaques (Biomaterials). In addition, we also found that miR-155 and miR-181b might be the key drug-targets for regulating the macrophages polarization in our present study. In this proposed project, targeted JAM-A-antibody plus encapsulated miRNAs multi-functional nanobubble will be developed, besides we can get the ultrasound image from two types of plaques, guided M1→M2 polarization according to the status of the disease progression in vivo and in vitro also applied. Finally, interventional tools able to revert the macrophage polarization towards M2 phenotype may exert an athero-protective action. The current proposal would be promisingly find a novel evaluation the vulnerability of plaques precisely and establish new interventions for this disease.

动脉粥样硬化斑块破裂是临床急性心血管事件的主要原因，精准评价斑块稳定性并进行合理干预具有重要意义。既往研究表明，M1型巨噬细胞聚集与斑块的易损性成正相关，而M2型巨噬细胞则与斑块的稳定性相关。因此，探讨斑块局部M1/M2成像方法、靶向诱导巨噬细胞向M2型极化，对降低患者的风险及预后起着关键作用。课题组前期证实JAM-A分子是M1型巨噬细胞的重要标志，靶向JAM-A的超声微泡对不稳定斑块具有良好的鉴别能力（Biomaterials）。我们正在进行的研究发现miR-155与miR-181b是控制巨噬细胞极化的理想药物靶点。本项目拟通过制作携带JAM-A抗体并包裹候选miRNAs的多功能纳泡，于细胞和动物水平上，在获取斑块稳定性影像学信息的同时，根据疾病状态“按需”触发巨噬细胞M1→M2型转变，最终达到将易损斑块转变为稳定斑块的目的。本项目有望为动脉粥样硬化斑块稳定性的精准评价及干预提供新策略。

研究背景.动脉粥样硬化是世界范围内引起死亡的主要因素。将识别早期动脉粥样硬化标记物与简单、可行、无辐射、无创的手段相结合，显得尤为重要。分子超声成像，能够定量血流速度、大血管的回流等，提供解剖学和功能学上的数据，但是却缺乏分子水平的信息。.巨噬细胞的极化过程，又参与着斑块的易损性/稳定性，同时miRNA在对免疫细胞和动脉粥样硬化的调节中也发挥着作用，成为了良好的基因靶点。.主要研究内容.结合前期证实的JAM-A对易损斑块的成像作用，通过在纳泡表面连接JAM-A抗体，同时将两种miRNAs（antimiRNA-155和miRNA-181b）输送并装载至纳泡中，利用该两种miRNAs对斑块调控的特性，诱导巨噬细胞向M2型极化、提高斑块中M2型巨噬细胞的数量，通过超声造影实时监测显像斑块性状，做到按需给药，使M1型巨噬细胞向M2型巨噬细胞转变，从而增加斑块的稳定性。.重要结果.我们运用新的方法创新性的制作了兔颈动脉稳定/易损性斑块模型，通过生物素-亲和素连接的方式合成Lp-Sponge-JAM-A微泡造影剂，经静脉注射入模型兔体内，并通过超声造影显像。在体外实验方面，提取了兔原代单核粒细胞，验证了JAM-A靶向微泡对巨噬细胞的靶向性。另外，在实验的同时，加入了miRNA-330可以通过SHIP1/NF-κB通路抑制骨髓来源巨噬细胞的M1型极化的部分。.科学意义.通过合成靶向MBJAM-A的造影剂，能够实时观察斑块的性状，为精准给药提供了实验依据。而脂质多功能微泡靶向输送miRNA的新方法，为动脉粥样硬化斑块的防治提供全新的靶向干预策略。另外由本课题引申的另一方向证实Sponge质粒是一种可以对miRNA进行长期调控的新方法，具有良好的稳定性和可靠性。通过将sponge质粒与JAM-A靶向微泡进行结合得到的新型造影剂，可以同时兼顾诊断和治疗的需求，在兔颈动脉斑块模型中取得了满意的实验结果。