最近最大限度地提高疫苗效力的压力在免疫学领域激起了许多新发现,揭示了许多尚未开发的治疗潜力的范式。一个不断发展的研究分支专注于组织常驻记忆T细胞(TRM细胞),这是一种免疫细胞,可以提供持久的保护,防止病原体攻击特定的器官和组织。
在2022年12月28日发表在《免疫》杂志上的一项新研究中,加州大学圣地亚哥医学院的科学家们揭示了肠道中TRM细胞生物学以前未被认识到的复杂性,这可能会激发新一代针对感染、癌症和自身免疫疾病的精确治疗方法。
在经历感染后,免疫系统会留下记忆T细胞,它们对病原体保持长期的分子记忆,并随时准备在病原体再次出现时发出警报。
虽然一些记忆T细胞被设计成通过血液循环并提供全身保护,但其他记忆T细胞驻留在特定的器官中,专门用于对抗针对该身体部位的病原体。这些TRM细胞可以在目标组织中提供终身免疫,但如果过度激活,也会导致自身免疫性疾病。
“TRM细胞是第一个反应者,就在感染的第一线,”资深作者、加州大学圣地亚哥分校医学院教授John T. Chang医学博士说。
“我们的大多数疫苗旨在提供全身免疫,但如果我们专注于增强首先遇到病原体的组织特异性细胞,我们可能会获得更好的保护。”
例如,加强鼻子和肺部的TRM细胞可能是对抗呼吸道病毒的最佳方法,而增强肠道中的TRM细胞可能是治疗致病性肠道微生物的最佳方法。因此,我们的目标是开发能够促进TRM细胞形成和维持的治疗方法,或者在自身免疫性疾病的情况下,通过破坏这些相同的途径来去除免疫细胞。
问题是,科学家们仍然需要了解是什么帮助TRM细胞形成和存活,而且这些规则在每种组织类型中可能完全不同。
为了探索这一点,研究人员进行了一系列实验,以表征来自肠道四个不同区域的小鼠的TRM细胞:两个器官(小肠和结肠)以及每个器官中的两个不同组织层(上皮内层和固有层)。
“在未来,我们希望考虑针对每个器官的特定需求量身定制的疫苗和其他治疗方法。通过了解每种组织类型需要什么来支持TRM细胞的形成和维持,我们可以提供最有效的疾病免疫防御。”
John T. Chang医学博士,加州大学圣地亚哥医学院教授
示意图
加州大学圣地亚哥分校Chang实验室的科学家分析了来自小鼠小肠和结肠固有层(LPL)和上皮(IEL)区室的TRM细胞,揭示了四种细胞群之间显著的转录、表观遗传和功能异质性。
实验表明,每种组织类型的TRM细胞表现出不同的细胞因子和颗粒酶表达模式,以及大量的转录、表观遗传和功能异质性。
换句话说,在肠道的每个部分,同一类型的免疫细胞在分子组成、功能和它们所依赖的化学信号上似乎有很大的不同。
进一步加强这一点,每个细胞群体也表现出对Eomesodermin (Eomes)的差异依赖,Eomes是一种已知影响TRM细胞发育的转录因子。根据之前从皮肤、肝脏和肾脏收集的数据,Eomes通常被认为可以抑制TRM细胞,但新的实验表明,在小肠中情况正好相反。在那里,Eomes被证明在TRM细胞的存活中具有惊人的重要作用。然而,在结肠中并非如此,这突出了即使在肠道中也具有高度的环境特异性。
未来的研究将继续定义TRM细胞在其他组织中形成和维持的规则,并探索是什么驱动了它们的特异性。例如,作者认为,小肠和结肠微生物组的差异可能导致其TRM细胞的独特需求,因此操纵微生物组可能是调节肠道免疫细胞的另一种方法。
“在未来,我们希望考虑针对每个器官的特定需求量身定制的疫苗和其他治疗方法。”Chang说。“通过了解每种组织类型需要什么来支持TRM细胞的形成和维持,我们可以提供最有效的疾病免疫防御。”
这项研究的合著者包括:林韵萱、韩g . Duong、Abigail E. Limary、Eleanor S. Kim、Paul Hsu、Shefali A. Patel、William H. Wong、Cynthia S. Indralingam、Yi Chia Liu、Priscilla Yao、Natalie R. Chiang、Sara A. Vandenburgh、Taylor R. Anderson、Jocelyn G. Olvera、Amir Ferry、kennedy K. Takehara、金文豪、Matthew S. Tsai、Gene W. Yeo和Ananda W. Goldrath,他们都来自加州大学圣地亚哥分校。
本研究部分由美国国立卫生研究院资助(资助P30KC063491, P30CA023100, S10OD026929, DK007202, P30DK120515, AI129973, BX005106, CX002396, AI123202, AI132122和HG004659)。
披露:Gene W. Yeo是Locanabio和Eclipse BioInnovations的联合创始人、董事会成员、股权持有人和有偿顾问。Ananda W. Goldrath是ArsenalBio的SAB成员。
注:本文由院校官方新闻直译,仅供参考,不代表指南者留学态度观点。