這一發(fā)現(xiàn)剛好能夠解釋:為什么使用工程化殺傷性T細胞的免疫療法不能很好地對抗實體瘤。同時,這也可能有助于解釋許多其他免疫學(xué)謎團:例如,為什么HIV病毒對殺傷性T細胞高度敏感,卻能夠通過躲藏在血液以外,從而無限期地逃避這些免疫細胞。
該研究于12月10日發(fā)表在《Cell》雜志,題為“The Identity of Human Tissue-Emigrant CD8+ T Cells”。
賓夕法尼亞大學(xué)微生物學(xué)教授Michael Betts博士說:“這項發(fā)現(xiàn)告訴我們,殺傷性T細胞通常不會移動到血液之外。既然現(xiàn)在我們知道了這一點,那么我們就可以開始設(shè)計更好的解決方案,以更好地利用這些功能強大的細胞。”
一直以來,殺傷性T細胞一直被人們視作免疫系統(tǒng)的主力軍。每個殺傷性T細胞都有一個像抗體的受體一樣可以識別特定靶標的受體。而且殺傷性T細胞之所以稱為“細胞毒性”或“細胞溶解性”細胞,就是因為它們擁有特殊的分子武器,能夠直接攻擊和破壞那些顯示其識別靶標的細胞,例如被病毒感染的細胞,甚至是癌細胞。
傳統(tǒng)上,免疫學(xué)家認為,殺傷性T細胞會或多或少地從血液循環(huán)到組織,然后又循環(huán)回去,以便隨時準備破壞它們在人體任何地方都能識別的靶標。但是這種觀點主要是基于對動物的研究。對人類T細胞的研究主要局限于從血液中采集這些細胞。在這項研究中,Betts和他的團隊通過分析血液和淋巴液的樣本(包括人和獼猴),從而可以更廣泛地觀察體內(nèi)T細胞的運動。
淋巴液是一種白色的水狀流體,它通過淋巴系統(tǒng)的血管和淋巴結(jié)網(wǎng)絡(luò)從體內(nèi)的各種組織和器官流入血液,從血液進入組織的T細胞和其他免疫細胞再通過這種淋巴途徑流回血液。在這項工作中,研究人員從胸導(dǎo)管的樣本中取樣,大部分淋巴液都流過該部分。
因此,研究人員首次能夠?qū)男貙?dǎo)管淋巴液中采集的T細胞的詳細分子特征進行分類,并將它們與從同一受試者的血液中采集的T細胞進行比較。
在這項研究的許多發(fā)現(xiàn)中,最令人驚訝的是淋巴液中存在的CD8 T細胞(雖然已通過器官和血液以外的其他組織)通常不是在血液中大量存在的經(jīng)典殺傷性T細胞。實際上,淋巴中的所有CD8 T細胞都不具有直接的細胞殺傷能力,但它們似乎能夠產(chǎn)生免疫細胞因子,這些化學(xué)物質(zhì)可以喚起免疫系統(tǒng)的其他成分。
此外,這些無細胞毒性的CD8 T細胞似乎也能識別與血液中的殺傷性T細胞對應(yīng)物相同的靶標,這暗示著這兩組CD8 T細胞從相同的祖細胞發(fā)育而來,在對抗相同的病原體方面具有特異但互補的作用。
圖解摘要
研究人員表示,這一發(fā)現(xiàn)對基礎(chǔ)免疫學(xué)意義重大,因為它擴展了對這些重要免疫細胞如何工作的理解,并顛覆了傳統(tǒng)的假設(shè),表明了殺傷性T細胞并非從血液循環(huán)到組織中并再返回。雖然還有許多需要探討的地方,如非細胞毒性CD8 T細胞通過血液以外的組織遷移的作用,但這一發(fā)現(xiàn)仍然對醫(yī)學(xué)具有重要意義。
這就不得不提到癌癥治療的CAR-T細胞療法,該療法使用來自患者的工程化殺傷T細胞靶向并殺死其癌細胞。CAR-T細胞療法在治療白血病和其他血液癌方面取得了重大成功,但迄今為止,在治療血液外器官和組織中的實體瘤方面收效甚微。新發(fā)現(xiàn)表明,CAR-T細胞可以進一步工程化以突破血液的范圍并有效攻擊實體瘤。
根據(jù)Betts的說法,進入血液的細胞毒性T細胞可能無法進入例如肺、腸或乳腺中的腫瘤,因為它們沒有正確的特性。同樣,新發(fā)現(xiàn)可能也有助于解釋為什么某些病毒(如HIV)在感染血液以外的器官和組織時可以無限期躲避免疫系統(tǒng)。
同時,這些發(fā)現(xiàn)可能會催生更好的方法來阻止殺傷性T細胞不恰當(dāng)?shù)剡w移到血液外部并對人體造成傷害,如移植器官的免疫排斥和部分自身免疫疾病:不適當(dāng)?shù)腡細胞活動,例如多發(fā)性硬化癥、1型糖尿病和類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎。
目前,Betts和他的同事們正從多個方面進行進一步研究。在其中一個項目中,他們將研究如何重新改造CAR-T細胞,使其更好地遷移到實體瘤。在另一個研究中,他們試圖研究成熟的CD8 T細胞如何成為血液傳播的細胞毒性CD8細胞,或組織轉(zhuǎn)移性非細胞毒性CD8 T細胞。
參考資料:
【1】https://medicalxpress.com/news/2020-12-cd8-cells-bloodstream-tissues.html
【2】https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(20)31536-1?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS0092867420315361%3Fshowall%3Dtrue#%20
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