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人工免疫,未来可期

作者:雅晶健康 | 时间:2020-10-08 | 阅读量:178

研究人员已经开发了一种人工结构,能模仿细胞膜,可以“开启”免疫细胞,让它攻击和摧毁一个指定的目标。在未来,这种方法有可能被用作一种癌症免疫疗法,也为了解免疫细胞如何被激活从而发现和杀死癌细胞提供更深入的了解。这项研究结果于今天发表在英国和荷兰免疫学协会的联合会议上。该会议在英国的利物浦举行。


免疫疗法就是让人体自身的免疫系统攻击癌细胞,是肿瘤治疗最有前途的新形式。对于这些有效的免疫疗法,我们需要了解免疫系统是如何识别癌细胞,并对癌细胞作出反应的。这就要求抗原提呈细胞(APC)呈递出肿瘤细胞上的蛋白质(或抗原)。抗原提呈细胞是一组免疫细胞,负责协调免疫反应。


博士生Loek Eggermont及来自荷兰Radboud大学医学中心figdor实验室的研究团队相通过开发人工抗原提呈细胞来解决这个问题。他们开发了一种丝状聚合物支架,支架拥有特定结构,模拟抗原呈递细胞的细胞膜。这种支架上镶嵌着各种不同的T细胞激活蛋白。在体外研究中,他们发现这些人工抗原呈递细胞能够激活人体T细胞,其增殖和分化的影响。他们还发现,T细胞上的不同受体必须通过其上的人工抗原靠近彼此,T细胞才能达到最佳活化。


这些发现有助于我们更好地理解T细胞活化的机制,即这些细胞需要什么信号才会开始攻击癌细胞,以及为开发更有效的免疫治疗提供了一个有前途的研究途径。该小组现在的目标是使这种聚合物对癌症蛋白更具特异性,使它能诱导T细胞只攻击癌细胞。在此之后,需要对系统进行测试。小鼠模型作为第一次评估,评估它是否可以用来有效地治疗体内的癌症。


Radboud大学医学中心的一名研究员说:“癌症免疫治疗在很大程度上依赖于免疫细胞适当的活化,如T细胞,才能发现和摧毁肿瘤细胞。目前,免疫疗法对抗癌症主要依靠非特异性免疫系统的活化。”


“我们已经在体外研究中表明,人工抗原提呈细胞可以有效地激活T细胞。我们的研究结果也有助于我们更好地了解这种T细胞活化背后的机制。虽然还需要更多的研究才能搞清楚这个系统在动物模型中是否也奏效,我们希望,有一天它能为癌症免疫疗法带来新的发展。”


8月14日发表在《细胞报告》(Cell Reports)上的一项研究显示,Mount Sinai的研究人员首次发现了一种人工大量培养的、帮助预防癌症复发的树突状细胞的方法。树突状细胞可以用于攻击各种类型的癌症,因此有潜力成为一种防治结合、针对多种癌症的疫苗。这种细胞在人体内非常罕见,要将它们从病人体内分离出来用于生产疫苗,需要使用十分复杂的方法,花费高昂成本。人工培养对进一步推动树突细胞疫苗开发有着重要的意义。

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树突状细胞


树突状细胞是一种抗原递呈细胞,可以高效摄取、处理和传递抗原信息,之后传递给淋巴细胞,产生免疫反应对抗疾病。通俗的说:树突细胞是一种哨岗细胞,可以警告免疫系统,使其与特定的攻击疾病的细胞配合,对抗敌军。树突状细胞是免疫应答的中心环节,广泛用于癌症治疗和疫苗开发。但这种细胞在人体内非常罕见,要将它们从病人体内分离出来用于生产疫苗,需要使用十分复杂的方法,花费高昂成本。人工培养树突状细胞成功之后,可以使研究人员进一步研究它们在免疫系统中的作用。树突状细胞可以用于攻击各种类型的癌症。


令人激动的是,Mount Sinai的研究人员首次发现了一种大规模培养树突状细胞的方法,以研究它们在防止癌症复发方面的潜在用途。研究人员表示:“在体外产生大量不同类型的人树突细胞的能力对于加速我们对树突细胞生物学的理解和临床应用至关重要。 我们之后可以进行不同树突细胞类型的体外药物研究,和疫苗测试。”


人类树突状细胞的艺术图。版权所有:美国国立卫生研究院(NIH)


这项研究还考察了Notch信号的作用。Notch信号在各种各样的生物途径中都能起到关键的作用,是相邻细胞之间通讯进而调控细胞发育的重要通路。还可以生成一个特定类型的树突细胞:cDC1--癌症疫苗最好的树突状细胞类型。研究表明,目前正在临床试验中的一些癌症治疗方法存在缺陷,因为它们破坏了Notch信号通路,而Notch信号通路可以抑制cDC1,从而可能对免疫系统杀死癌细胞的能力产生负面影响。


这项研究是进一步研究不同类型的树突细胞和其他免疫细胞的起点,它不仅有助于对抗癌症,还可以预防涉及免疫系统的器官移植排斥反应。