免疫系统的起源被发现,为新的癌症免疫疗法打开了大门
人类胸腺的第一个细胞图谱可能为治疗癌症和自身免疫疾病带来新的免疫疗法。来自维康桑格研究所、纽卡斯尔大学和比利时根特大学的研究人员绘制了人类胸腺组织的分布图,以了解它是如何发育和产生重要的免疫细胞T细胞的。在未来,这些信息可以帮助研究人员制造人工胸腺,并设计改进的治疗性T细胞。
今日出版于科学在美国,这张人类胸腺图谱揭示了新的细胞类型,并识别出了告诉未成熟免疫系统的信号细胞如何发育成T细胞。该图谱还可以帮助科学家了解影响T细胞发育的疾病,如严重联合免疫缺陷症(SCID),并为正在创建整个人体谷歌图谱的人类细胞图谱计划提供支持。
胸腺位于胸部,产生T细胞,这是对抗感染和疾病的关键白细胞。然后这些T细胞离开胸腺进入血液和身体的其他部位进一步成熟。T细胞寻找并摧毁入侵的细菌和病毒,也识别癌细胞并杀死它们。
胸腺发育问题导致T细胞产生缺陷。这可能导致严重的免疫缺陷,如SCID,使人们容易受到感染。或者,它可以影响T细胞调节,导致自身免疫性疾病,如1型糖尿病。虽然成熟的T细胞已经得到了很好的研究,但人类胸腺和胸腺内的T细胞的发育还没有完全了解。
研究人员使用单细胞技术从发育中的胸腺、儿童和成人中分离和分析了大约20万个单个细胞胸腺组织.他们观察每个细胞中活跃的基因,以识别细胞,发现新的细胞类型,并使用这些基因作为标签,将每个细胞定位到胸腺中的确切位置。
威康桑格研究所的Jongeun Park博士是该研究的第一作者,他说:“我们制作了第一个人类胸腺细胞图谱,以了解健康的胸腺在我们一生中,从发育到成年,发生了什么,以及它如何提供支持T细胞形成的理想环境。”这种公开的资源将使世界各地的研究人员了解免疫系统是如何发展起来保护我们的身体的。”
治疗性T细胞目前被用于临床治疗b细胞淋巴瘤和白血病癌症,然而这些治疗的一个主要缺点是产生正确的T细胞亚型。
这项研究的资深作者、纽卡斯尔大学威康桑格研究所高级临床研究员穆兹利法·哈尼法教授说:“有了这个胸腺细胞图谱,我们正在解开发育中的胸腺的细胞信号,并揭示需要打开哪些基因来将早期免疫前体细胞转化为特定的T细胞。”这真的是令人兴奋的,因为在未来,这个图谱可以作为参考地图,在体外设计T细胞,使其具有攻击和杀死特定癌症的确切属性,为肿瘤创造量身定制的治疗方法。”
这项研究的资深作者、比利时根特大学的Tom Taghon教授说:“我们现在对T细胞如何在健康组织中形成有了非常详细的了解。我们已经能够在发育中的胸腺和肝脏中识别出类似的前体细胞群体,我们相信这些前体细胞对于启动胎儿中的T细胞发育和建立一个完全健全的胸腺器官非常重要。这有助于我们把拼图拼在一起,以获得免疫是如何发展的更大图景。”
胸腺是不寻常的,因为它在儿童时期是最大和最活跃的,在青春期后收缩。胸腺被称为“生命的起搏器”,到了35岁几乎消失了。了解胸腺是如何发育然后枯萎的,可以让我们了解衰老和免疫系统在生命中是如何变化的。
来自威康桑格研究所的资深作者、人类细胞图谱组织委员会联合主席Sarah Teichmann博士说:“这张胸腺图谱是绘制人体每一种细胞类型的人类细胞图谱任务的重要组成部分。”它帮助我们了解体内的发育途径,以及与年龄相关的免疫系统衰退。这在细胞工程中有应用,包括为再生医学创造人工胸腺的可能性。”
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