《Science》科学家发现免疫反应的新阶段

时间:2025年4月24日
来源:Science

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t细胞激活包括两个阶段,使免疫反应更加精确。这种见解可能会促进……

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T细胞激活涉及两个阶段,从而实现更精准的免疫反应。这一发现可能会提高癌症免疫疗法的有效性。

由Wolfgang Kastenmüller和Georg Gasteiger领导的研究团队利用先进的显微镜技术,密切观察特定免疫细胞——T细胞在病毒感染期间是如何被激活并增殖的。

他们的研究发现揭示了此前未知的机制,表明免疫系统以比之前所理解的更为精准和有针对性的方式扩展其防御性T细胞。

T细胞在免疫反应中增殖和分化

T细胞是免疫系统中关键的防御细胞。为了有效找到并摧毁体内的感染细胞,具有适当特异性的稀有T细胞必须首先增殖、扩展和分化。这一过程被称为T细胞启动,始于T细胞在淋巴结中与树突状细胞(DCs)相遇。这些细胞向T细胞呈递抗原——病原体的碎片,并通过各种信号激活它们。

激活过程持续大约24小时。在此期间,T细胞与DCs保持接触,接收分化的指令。之后,它们脱离、迁移并迅速增殖。其中一些分化为效应细胞,立即对抗病原体,而另一些则分化为记忆细胞,以便在未来的感染中迅速做出反应。

只有最有效的T细胞被选择

免疫系统面临着从极其多样化的T细胞库中迅速识别出能够特异性识别特定病原体的T细胞的艰巨任务。这些被选中的T细胞随后在“启动”过程中被克隆扩增。

Katarzyna Jobin和Deeksha Seetharama是这项研究的第一作者。“我们发现T细胞激活不仅涉及一个阶段,而是两个不同的阶段,”Deeksha Seetharama解释说。“虽然第一个启动阶段旨在激活一系列特定的T细胞,但新发现的第二个阶段则负责选择并特异性扩增那些能够最有效地识别病原体的T细胞。这确保了免疫反应被优化以达到最高效率,”Katarzyna Jobin进一步阐述。

“直到现在,人们还认为只有一个阶段存在,最初被激活的细胞会继续在‘自动运行’模式下发挥作用,”Wolfgang Kastenmüller补充道。“然而,此前未知的是最适合的细胞是如何被选择的过程。”

发现可能带来增强的治疗手段

该团队发现,免疫反应的各个阶段是由T细胞的周期性激活过程驱动的。在最初的相互作用之后,T细胞会经历一段脱敏期,在此期间,它们需要两到三天的时间才能通过其T细胞受体感知额外的信号。这标志着新发现的第二个阶段的开始,在这个阶段中,它们被重新指导并进一步激活。

科学家们证明,在这个第二阶段,T细胞重新与DCs聚集并再次被激活,以增强它们的增殖和分化。这发生在特定的淋巴结区域,这些区域得益于CD8 T细胞上CXCR3的表达而被访问。在那里,它们从CD4辅助T细胞那里获得IL-2。如果没有这个信号,CD8 T细胞无法最佳增殖,这就是为什么在第二阶段主要以具有强抗原结合能力的CD8 T细胞为主,并且在免疫反应的高峰时大量存在。

在慢性感染和癌症中,存在反复的激活和脱敏阶段,这使得这一发现对于针对癌症的免疫疗法特别相关。这包括在某些白血病和淋巴瘤中使用的疗法,其中利用患者自身的T细胞。这些细胞在实验室中被基因改造,然后通过输注重新引入体内。这些经过改造的细胞被称为CAR T细胞,被设计为能够特异性识别并攻击癌细胞。

“我们希望我们的新见解有助于加深我们对如何优化基于T细胞的疗法的理解,并阐明这些治疗有时会失败的原因,”Georg Gasteiger解释说。



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