《Immunity》組織特異性T細胞復雜生物學的關鍵見解
T細胞在免疫、自身免疫和癌癥中發揮著重要作用。
最近最大限度地提高疫苗效力的壓力在免疫學領域激起了許多新發現,揭示了許多尚未開發的治療潛力的范式。組織常駐記憶T細胞(TRM細胞),一種免疫細胞,提供持久的保護,抵御病原體攻擊特定的器官和組織。
在2022年12月28日發表的一項新研究中,加州大學圣地亞哥分校醫學院的科學家們揭示了TRM腸道中的細胞生物學,這可能會激發新一代針對感染、癌癥和自身免疫疾病的精確治療方法。
在經歷感染后,免疫系統會留下記憶T細胞,它們對病原體保持長期的分子記憶,并隨時準備在病原體再次出現時發出警報。雖然一些記憶T細胞被設計成通過血液循環并提供全身保護,但其他記憶T細胞駐留在特定的器官中,專門用于對抗針對該身體部位的病原體。這些TRM細胞可以為目標組織提供終生免疫,但也可以促進自身免疫性疾病如果應對。
“TRM細胞是第一個反應者,就在感染的第一線,”加州大學圣地亞哥分校醫學院教授、資深作者John T. Chang醫學博士說。“我們的大多數疫苗旨在提供全身免疫,但如果我們專注于增強首先遇到病原體的組織特異性細胞,我們可能會獲得更好的保護。”
例如,對抗呼吸道病毒的最佳方法可能是加強T病毒RM鼻和肺中的細胞,以及一種致病性腸道微生物,最好通過增強TRM腸道中的細胞。因此,我們的目標是開發能夠促進TRM細胞形成和維持的治療方法,或者在自身免疫性疾病的情況下,通過破壞這些相同的通路來移除免疫細胞。
問題是,科學家們仍然有很多東西需要了解是什么幫助TRM細胞形成和存活,這些規則在每種組織類型中可能完全不同。
為了探索這一點,研究人員進行了一系列實驗來表征TRM小鼠體內的細胞來自腸道的四個不同區域:兩個器官(小腸和結腸),每個器官中有兩個不同的組織層(上皮內層和固有層)。
實驗表明,TRM每種組織類型的細胞表現出不同的細胞因子和顆粒酶表達模式,以及大量的轉錄、表觀遺傳和功能異質性。換句話說,在腸道的每個部分,同一類型的免疫細胞在分子組成、功能和它們所依賴的化學信號上似乎有很大的不同。
進一步加強這一點,每個細胞群也表現出對脫中胚蛋白(Eomes)的不同依賴,Eomes是一種已知影響TRM細胞的轉錄因子的發展。Eomes通常被認為是抑制TRM這些細胞是基于之前從皮膚、肝臟和腎臟收集的數據,但新的實驗表明,小腸的情況正好相反。在那里,Eomes被證明在TRM細胞。然而,在結腸中并非如此,這突出了即使在腸道中也具有高度的環境特異性。
未來的研究將繼續定義TRM細胞在其他組織中的形成和維持的規則,并探索是什么驅動了它們的特異性。例如,作者認為,小腸和結腸微生物群的差異可能有助于它們對TRM細胞的獨特需求,所以操縱微生物組可能是另一種調節腸道免疫細胞的方法。
“在未來,我們希望考慮針對每個器官的特定需求量身定制的疫苗和其他治療方法,”Chang說。“通過了解每種組織類型需要什么來支持TRM細胞的形成和維持,我們可以提供最有效的免疫防御疾病。”
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