Targeting leukemia inhibitory factor to dystrophic muscle via a macrophage-specific transgene

项目总结： -- 杜兴氏肌营养不良症(DMD)是一种慢性、肌肉萎缩和浪费肌肉的疾病，目前尚无特效治疗方法。 进一步减少DMD病理改变的策略包括向营养不良的肌肉注射治疗药物分子，尽管如此。 这种方法可能会受到不良的、偏离目标的治疗效果的限制。例如，白血病和抑制因子治疗(LIF)。 改善营养不良患者肌肉的再生能力，但系统性的营养不良患者的营养不良可能会对其他患者产生负面影响。 组织。我们将提出一种方法来测试转基因的巨噬细胞是否可以被用来提供一种新的LIF方案。 营养不良的肌肉，特别是在肌肉病理异常活跃的时候，特别是在某些部位。这一过程不是通过使用肌肉来完成的。 CD11b基因的启动子在巨噬细胞中发挥作用，以促进LIF基因的高效表达。这是因为营养不良的肌肉。 在病理高峰期，巨噬细胞广泛侵袭的经历，将不会影响转基因基因的表达。 仅在活动性炎症病理期间，才有针对性地治疗受影响的皮肤组织。随着炎症的消退，肿瘤组织的表达也随之下降。 CD11b/LIF的转基因生物将不会受到本质上的或下调的监管。因此，我们的转基因系统允许更多的人使用CD11b/LIF转基因产品。 治疗性营养不良分子对营养不良的位置、时间、程度和大小都有一定的反应。 病理。在我们的调查中，我们将重点解决以下几个问题： -- 目的1：检测是否抑制了CD11b/LIF转基因引起的肝纤维化相关基因的表达。 减少肌肉纤维化，改善肌肉功能。我们将检测因此而导致的肌肉纤维化的减少。 通过在巨噬细胞中表达CD11b/LIF基因，使用DMD的MDX小鼠模型，我们也将获得成功。 测试转基因基因的表达是否能改善MDX小鼠的呼吸功能、肌肉力量和寿命。 目的2：检测CD11b/LIF在巨噬细胞中的表达是否会改变炎性细胞的表型。 与营养不良肌肉中的促纤维细胞的相互作用。这是因为LIF有足够的能力来改变肌肉的结构。 炎症反应和组织纤维化，我们将进一步测试转基因CD11b/LIF的表达水平。 巨噬细胞影响营养不良患者的巨噬细胞表型，或影响患者的功能、命运或表型。 可以促进肌肉纤维化的细胞(纤维/脂肪生成前体细胞)。 目的3：测试CD11b/LIF基因在巨噬细胞中的表达是否会改变肌肉的祖细胞。 在肌肉营养不良症中，激活或抑制肌肉的生长。这是因为LIF有足够的能力来影响细胞的增殖。 以及肌肉和祖细胞的分化能力，我们将进一步测试转基因后CD11b/LIF的表达水平。 巨噬细胞可以影响营养不良小鼠的肌肉生成和肌肉生长。 -- 我们可以预计，根据这些研究结果，我们将进一步确定使用巨噬细胞作为主要载体来实现这一目标的可行性。 治疗药物分子与营养不良的肌肉有关。这些发现也将是治疗其他营养不良疾病的相关证据。 炎症反应是其主要病理特征之一。

Project Summary    Duchenne muscular dystrophy (DMD) is a chronic, muscle wasting disease for which there is no cure.  Strategies to reduce DMD pathology include delivery of therapeutic molecules to dystrophic muscle although  that approach can be limited by undesirable off-­target effects. For example, leukemia inhibitory factor (LIF)  improves regeneration of dystrophic muscle, but systemic delivery of LIF can have negative effects on other  tissues.  We propose to test whether genetically-­modified macrophages can be used to deliver a LIF to  dystrophic muscle, specifically at sites and times when the pathology is active. This is accomplished by using  the CD11b promoter in macrophages to drive the expression of a LIF transgene. Because dystrophic muscle  experiences extensive infiltration by macrophages during peak pathology, expression of the transgene will be  targeted to affected tissue only during active pathology.  As inflammation subsides, expression of the  CD11b/LIF transgene will be intrinsically downregulated. Thus, our system allows for the delivery of a  therapeutic molecule in a manner that is responsive to the location, time, and magnitude of the dystrophic  pathology.  In our investigation, we will address the following aims:    Aim 1:  Test whether the suppressed expression of profibrotic genes caused by the CD11b/LIF transgene  reduces muscle fibrosis and improves muscle function.  We will assay for reductions of muscle fibrosis caused  by expression of the CD11b/LIF transgene in macrophages, using the mdx mouse model of DMD.  We will also  test whether transgene expression improves respiratory function, muscle strength and longevity of mdx mice.  Aim 2: Test whether CD11b/LIF expression in macrophages modifies inflammatory cell phenotype or  interactions with profibrotic cells in dystrophic muscle.  Because LIF has the capacity to modify the  inflammatory response and tissue fibrosis, we will test whether expression of the CD11b/LIF transgene by  macrophages affects macrophage phenotype in dystrophic muscle or affects the function, fate or phenotype of  cells that can promote muscle fibrosis (fibro/adipogenic progenitor cells).  Aim 3: Test whether CD11b/LIF transgene expression in macrophages modifies muscle progenitor cell  activation or muscle growth in muscular dystrophy.  Because LIF has the capacity to influence the proliferation  and differentiation of muscle progenitor cells, we will test whether expression of the CD11b/LIF transgene by  macrophages influences myogenesis and muscle growth in dystrophic mice.    We anticipate that these findings will establish the feasibility of using macrophages as vectors to deliver  therapeutic molecules to dystrophic muscle.  The findings will also be relevant to other diseases in which  inflammation is a prominent feature of the pathology.