独特的免疫细胞如何识别并摧毁肿瘤
Gamma delta T 细胞是免疫系统中的一种特殊类型的细胞,在识别和杀癌细胞方面非常有效。肿瘤中这些 T 细胞水平较高的癌症患者往往比水平较低的患者表现更好。但科学家们一直在努力了解 γδT 细胞如何识别癌细胞,以及新的癌症疗法如何能够利用这些强大的免疫细胞。
现在,格拉德斯通研究所和加州大学旧金山分校的研究人员已经查明了使 γ δ T 细胞能够识别癌细胞的条件。该工作发表在《自然》杂志上。
“我们利用 CRISPR 基因组编辑的力量,从根本上了解了如何使癌细胞能够被 γδT 细胞识别,从而可以针对性地消除它们,”格拉德斯通-加州大学旧金山分校癌症研究所所长 Alex Marson 医学博士 说。基因组免疫学和新研究的资深作者。“我们的工作为思考如何最终在未来的免疫疗法中靶向这一途径打开了大门。”
生物化学和分子学教授Erin J. Adams 博士补充道:“这项研究使我们能够深入了解癌细胞内部作用的因素,这些因素可以触发 γ δ T 细胞的识别和破坏,γ δ T 细胞是免疫系统更有效的杀手之一。”芝加哥大学生物物理学家,他与马森合作进行了这项研究。
一种正在研究的细胞类型
T 细胞是一种白细胞,负责识别体内的问题——从入侵的病或细菌到带有基因突变的癌细胞。您的身体中有数十亿个 T 细胞在巡逻,它们的表面有一种称为 T 细胞受体的蛋白质,可以识别靶细胞上的分子。目前正在研究的许多实验性癌症治疗方法都试图重新设计 T 细胞受体,以便 T 细胞能够更好地靶向肿瘤。
先前的研究表明,T 细胞的一个子集(称为 γ δ T 细胞)尤其擅长发现体内不同部位的癌细胞。但是,在分子水平上,γδT 细胞识别和清除癌细胞所需的条件尚不清楚,这使得科学家很难设想促进这一过程的方法。
Murad Mamedov 博士说:“我们知道 γ δ T 细胞以与传统 T 细胞非常不同的方式识别靶细胞,但该领域在弄清楚 γ δ T 细胞到底如何识别癌细胞方面遇到了一些困难。”格莱斯顿博士后学者,该研究的第一作者。
Mamedov、Marson 和他们的合作者使用 CRISPR 技术破坏淋巴瘤细胞中的数千个基因,并系统地测试哪些基因破坏会影响 γ δ T 细胞是否杀癌细胞。他们证实,γ δ T 细胞正在识别一种称为嗜丁酸蛋白的分子复合物,此前已证明这种分子是γ δ T 细胞的目标。但这些分子存在于许多人类细胞的表面——无论是健康的还是患病的。
“在这种情况下,事实证明仅仅知道 γ δ T 细胞识别什么是不够的,”Mamedov 说。“我们需要知道嗜丁酸蛋白是如何受到调节的,以及它们在某些癌细胞中有何不同。”
为此,研究小组证实了另一个先前显示的事实,即过度活跃的胆固醇生成(许多快速分裂的癌细胞的共同特征)导致嗜丁蛋白复合物的激活,使其能够进入γδT细胞。
压力信号
当他们更仔细地观察 CRISPR 筛选的结果时,研究人员发现,导致细胞应激和癌细胞能量产生耗尽的基因删除使这些细胞更有可能被 γ δ T 细胞杀,并且还增加了癌细胞的数量。癌细胞表面的嗜丁蛋白分子。
利用这一见解,他们表明,当来自癌症患者的肿瘤细胞接受模拟细胞应激反应的药物治疗时,这些肿瘤细胞由于其嗜丁酸蛋白增加而更容易被 γ δ T 细胞识别,从而被杀更有效率。
“在健康细胞中,γ-δ T 细胞看不到嗜丁酸蛋白,因此 T 细胞不会开始杀它们,”Mamedov 解释道。“但是,当癌症中的应激途径增加并且嗜丁酸蛋白被激活时,这些分子就会变得更加丰富,并成为 γ δ T 细胞的靶标。”
虽然新结果主要揭示了 γ δ T 细胞如何工作以及它们如何进化的基本生物学原理,但它们还表明,操纵患者癌细胞表面嗜丁酸蛋白的丰度的疗法可以使 γ δ T 细胞更有效。有效的抗癌者。
“设计能够通过 γ δ T 细胞促进癌症清除的药物还有很多工作要做,但 Murad 领导的这个团队的研究结果让我们更进一步,让我们对 γ δ T 细胞如何识别癌症靶点有了基本的了解,”说马森.
Jürgen Kuball表示:“这一令人惊叹的合作将基础研究人员和临床转化研究人员联系起来,不仅使科学家和医生能够更好地选择使用 g9d2T 细胞受体进行免疫治疗的患者,而且还能设计出新的化合物来增强这些受体的活性。”医学博士、博士,该研究的作者之一,也是乌得勒支大学医学中心血液学教授和血液学系主任。
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