生物“图谱”显示了导致1型糖尿病的免疫细胞的双重人格
圣裘德儿童研究医院(St. Jude Children’s Research Hospital)的免疫学家创建了一个数据库，可以识别免疫细胞中促进1型糖尿病的基因调节机制。研究结果发表在今天的自然免疫学．
1型糖尿病是一种免疫系统攻击人体自身细胞的自身免疫性疾病。在1型糖尿病中，免疫细胞CD8 T细胞杀死产生胰岛素的细胞胰岛细胞在胰腺里。通过创建表观遗传“图谱”，研究人员揭示了这些T细胞具有双重生物学人格。这种双重人格使T细胞能够在连续的T细胞中保持攻击产生胰岛素的细胞的能力。
“一个主要的问题是为什么这些T细胞在很长一段时间内保持功能，”圣裘德免疫学系的资深作者本·扬布拉德博士说。“我们的研究通过建立表观遗传编程在人类T细胞分化中的核心作用，为这种反应的稳定性提供了重要的见解。”
通过表观遗传学进行调控
细胞的活性是由遗传和基因决定的表观遗传调控例如，控制开关向单元发送指令。表观遗传调控机制包括一个被称为甲基化的过程，在这个过程中，甲基分子可以插入到DNA分子的关键点上，以抑制它们的遗传活性。
Youngblood和他的团队绘制了CD8 T细胞基因组的甲基化模式，以了解支配它们发育的表观遗传程序，或“分化”，从称为干记忆T细胞的未成熟细胞。研究人员收集了各种T细胞甲基化模式的数据，从naïve -尚未具有攻击能力-到活跃的效应细胞。
从图谱中，研究人员发现导致糖尿病的T细胞拥有naïve和效应剂相关的表观遗传程序的双重人格，首次揭示了细胞是表观遗传杂种，拥有这两种程序。
研究人员还对小鼠CD8 T细胞进行了同样的分析，发现它们也表现出这种双重人格。
理解双重人格
了解人类和小鼠图谱的关键是由圣裘德应用生物信息学中心的范一平博士和免疫学系临床研究员凯特琳·泽布莱博士共同开发的多能指数。通过先进的机器学习方法，Fan和Zebley对这些数据进行了分析，以了解自身反应性T细胞的分化状态。利用这一新的指数，他们能够证明T细胞基因组中的甲基化位点可以用来预测T细胞的分化。
自反应CD8 T细胞在该指数上得分很高，表明它们保留了低分化的杂交状态。该图谱和多能指数为开发1型糖尿病的治疗和诊断提供了重要的新工具。
Youngblood说:“我们现在有了这些细胞的表观遗传特征，我们可以用它来探索1型糖尿病的治疗方法，诱导这些T细胞的免疫耐受，以防止它们攻击胰岛细胞。”
该指数可以作为一种诊断工具的基础，以预测哪些患者会对鼓励这种耐受性的治疗产生反应。为了推进这项工作，Youngblood和他的同事们正在与免疫耐受网络合作，检查过去临床试验的数据，看看这个指数是否可以预测哪些患者对这种疗法有反应，哪些没有反应。ITN由美国国家过敏和传染病研究所(National Institute of Allergy and Infectious Diseases)资助，是一个旨在开发免疫耐受疗法的研究人员合作项目。
表观遗传图谱的见解也可以应用于癌症免疫疗法，其中T细胞被改造为识别和选择性攻击肿瘤细胞。利用多能指数，研究人员可以测量这种工程T细胞在攻击癌症方面的有效性细胞．该图谱还可用于了解慢性病毒感染中T细胞活性的性质。
