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

通过巨噬细胞特异性转基因将白血病抑制因子靶向营养不良的肌肉

• 批准号: 9332671
• 负责人: Ivan Flores
• 金额: $ 3.76万
• 依托单位: UNIVERSITY OF CALIFORNIA LOS ANGELES
• 依托单位国家: 美国
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 美国
• 起止时间: 2017-07-01 至 2020-06-30
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://reporter.nih.gov/project-details/9332671
• 关键词: Address; Affect; Area; Biological Assay; Cell Proliferation; Cells; Chronic; Collagen; Data; Disease; Distal; Duchenne muscular dystrophy; Fibrosis; Genes; Growth; Health; ITGAM gene; Immune; In Vitro; Infiltration; Inflammation; Inflammatory; Inflammatory Response; Investigation; LIF gene; Laboratories; Limb structure; Location; Longevity; Mediating; Mediator of activation protein; Methods; Mus; Muscle; Muscle Fibers; Muscle function; Muscular Atrophy; Muscular Dystrophies; Natural regeneration; Pathology; Phenotype; Production; Respiratory physiology; Role; Site; Stem cells; System; Testing; Therapeutic; Time; Tissues; Transgenes; Transgenic Organisms; Wasting Syndrome; cytokine; experience; improved; in vivo; inflammatory milieu; injured; macrophage; mouse model; muscle necrosis; muscle strength; myogenesis; promoter; regenerative; respiratory; satellite cell; success; transgene expression; vector

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.

项目摘要   杜氏肌营养不良症（DMD）是一种慢性肌肉萎缩性疾病，目前尚无治愈方法。 减少DMD病理的策略包括将治疗分子递送至营养不良的肌肉， 这种方法可能会受到不希望的脱靶效应的限制。例如，白血病抑制因子（LIF） 改善营养不良肌肉的再生，但LIF的全身性递送可对其他组织产生负面影响。 组织。我们建议测试基因修饰的巨噬细胞是否可以用于将LIF递送到 营养不良的肌肉，特别是在部位和时间时，病理是活跃的。这是通过使用 巨噬细胞中的CD 11b启动子来驱动LIF转基因的表达。 在高峰病理期间经历巨噬细胞的广泛浸润， 仅在活动性病理过程中靶向受影响的组织。随着炎症消退， CD 11b/LIF转基因将内在地下调。 在一些实施方案中，所述治疗分子以响应于营养不良性肿瘤的位置、时间和大小的方式施用。 病理学。在我们的研究中，我们将解决以下目标：   目的1：检测CD 11b/LIF转基因是否抑制了促纤维化基因的表达 减少肌肉纤维化和改善肌肉功能。我们将分析减少肌肉纤维化引起的 通过在巨噬细胞中表达CD 11b/LIF转基因，使用DMD的mdx小鼠模型。我们还将 测试转基因表达是否改善mdx小鼠的呼吸功能、肌肉力量和寿命。 目的2：检测巨噬细胞中的CD 11b/LIF表达是否改变炎性细胞表型或 与营养不良肌肉中的促纤维化细胞相互作用。由于LIF具有修饰 炎症反应和组织纤维化，我们将测试是否表达CD 11b/LIF转基因， 巨噬细胞影响营养不良肌肉中的巨噬细胞表型或影响 可以促进肌肉纤维化的细胞（脂肪/脂肪生成祖细胞）。 目的3：检测巨噬细胞中CD 11b/LIF转基因表达是否改变肌肉祖细胞 由于LIF具有影响增殖的能力， 和肌肉祖细胞的分化，我们将测试CD 11b/LIF转基因的表达是否通过 巨噬细胞影响营养不良小鼠的肌生成和肌肉生长。   我们预计，这些发现将建立使用巨噬细胞作为载体， 这些发现也将与其他疾病有关， 炎症是病理学的显著特征。