免疫细胞是如何激活杀手模式的
解开一个关键的主题:免疫系统的T淋巴细胞的作用是摧毁受感染的细胞或癌细胞。要做到这一点,他们必须识别威胁:被认为是外来的分子——即抗原——与T细胞表面的T细胞受体结合。现在,由弗莱堡大学信号研究卓越集群BIOSS和CIBSS的Susana Minguet博士和Wolfgang Schamel教授领导的研究小组成功地证明了这种识别机制是如何激活T细胞切换到攻击模式的。在该杂志上发表的一项研究中自然免疫学他们描述了一个以前未发现的t细胞受体结构域,并证明了这种所谓的RK基序在临床前研究中改善了对癌症的免疫治疗。
t细胞受体是由许多单独的蛋白质组成的微型机器。当它识别出体内的感染细胞或肿瘤细胞时,一种所谓的淋巴细胞特异性激酶就会在新发现的RK基元处与t细胞受体结合。T细胞受体上的这种结合开关激活T细胞成为杀手细胞,从而消除威胁。Minguet和Schamel谈到这一发现时说:“我们很惊讶,这种RK动机以前从未被描述过:免疫学家研究t细胞受体已经超过30年了。”
这些发现在分子水平上为感知威胁和激活免疫反应之间搭建了一座桥梁,揭示了免疫系统的基本工作原理。T细胞有多种功能:细胞毒性T细胞,即所谓的杀手细胞,尤其负责在对人体自身细胞构成威胁时摧毁它——因为它们被细菌或病毒感染了,或者因为它们已经变成了病毒癌症细胞。T细胞只识别细胞上的抗原,然后释放有毒物质破坏这些靶细胞。
在对癌症的免疫治疗中,医生试图加强免疫系统的这种能力。CAR - T细胞疗法已经在弗莱堡大学医学中心成功地用于患者的治疗,它使用实验室中在患者来源的T细胞上合成的人工受体来特异性地杀死同一患者的癌细胞。在慢性免疫缺陷中心进行的研究中,研究人员与大学医学中心的Robert Zeiser教授合作,同时也是cibss综合生物信号研究中心的成员,在临床前研究中证明,配备RK motif的CAR - T细胞破坏更多癌症细胞比不具有该基序的T细胞要多。
科学家们结合生物化学、合成生物学和免疫学发现了RK基序。他们证明,RK基基通常隐藏起来,以防止不必要的T细胞激活,只有在与抗原结合后才会暴露出来,这可能解释了为什么它直到现在都没有被检测到。这种独特的学科组合是CIBSS卓越集群综合方法的产物。生物化学分析可以详细了解分子信号,而其免疫学理解和医学应用可以解释其在体内的功能。
“这一发现使我们能够控制T细胞更准确地说。现在我们可以非常具体地做到这一点,因为这是唯一一种使用这种新型激活机制的细胞类型,”Minguet解释道。“在未来,这不仅有助于治疗癌症,还可能改善自身免疫性疾病甚至免疫缺陷的治疗方法。”
其他为这项研究做出贡献的科学家包括来自BIOSS和CIBSS的Maja教授Köhn,来自弗莱堡大学制药生物信息学实验室的Stefan教授Günther,以及来自拜罗伊特大学的Kristian Schweimer博士和Birgitta教授Wöhrl。这项研究还得到了弗莱堡大学合作研究中心850“形态发生、癌症侵袭和转移中的细胞运动控制”和1160“免疫介导的病理作为受损免疫反应的结果”的支持。Frederike Hartl博士,弗莱堡大学生物学院,进行了大部分的工作。
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