随着时间的推移,追踪t细胞激活的研究促进了对免疫疾病治疗的研究
在一项史无前例的实验中,研究人员发现了127个基因与免疫疾病之间的联系,为T细胞激活过程中基因活动的顺序和时间提供了新的见解,T细胞激活是调节人体免疫反应的关键过程。
这项研究由Open Targets、Wellcome Sanger研究所和GSK的研究人员领导,于今天(2022年5月26日)发表在英国《柳叶刀》杂志上自然遗传学.这是一项历时3年的研究成果,首次表明在T细胞激活的不同阶段,许多与疾病相关的变异都是活跃的,为指导新疗法的开发提供了关键信息免疫疾病比如风湿性关节炎、1型糖尿病和克罗恩病。
T细胞是一组帮助管理人体免疫系统的白细胞。当T细胞发生故障时,它们会导致严重的免疫缺陷,使患者处于感染的高风险,以及更常见的自身免疫性疾病,如1型糖尿病和糖尿病类风湿性关节炎这时,身体会对自己的细胞发起攻击。
T细胞活化是免疫系统对感染做出反应的第一步。在分子水平上绘制这个激活周期对于理解它可能出错的地方以及治疗干预可以影响这个过程至关重要。但到目前为止,只有有限的激活序列快照被映射出来,比如在单个时间点观察细胞。这些快照技术也无法捕捉到每个阶段细胞亚型的多样性。Open Targets之前的研究表明,与免疫疾病相关的DNA的某些变异与T细胞的激活过程有关。
在这项新研究中,威康桑格研究所和葛兰素史克公司的研究人员使用单细胞RNA测序技术对超过65万个单个细胞进行了分析,以绘制T细胞激活过程中每种细胞亚型的基因活动时间。他们发现了基因由每个细胞的DNA变化调节,从静息状态到T细胞激活的三个不同时间点。
研究小组确定了超过6400个参与激活过程的基因。通过将他们的数据与13种免疫疾病的已知遗传变异进行比较,他们发现了127个与这些疾病相关的基因,其中一些只在以前没有研究过的特定时间点表现出来。
这项研究的第一作者,来自Wellcome Sanger研究所的Blagoje Soskic博士说:“通过分析T细胞激活期间的多个时间点,我们的研究强调了基因调控可以针对特定的细胞状态。至关重要的是,我们能够将DNA变异与特定基因(特定细胞类型)在激活过程中不同时间的活性变化联系起来。这种前所未有的粒度是更好地理解T细胞激活的关键,为寻求新的免疫疾病治疗方法提供了更深入的数据。”
通过对参与T细胞激活的基因进行编目,这项工作为更深入地了解免疫过程以及它们在疾病中如何出错提供了第一步。后续研究将需要单独改变每个基因,并观察其如何影响T细胞激活过程,以了解其确切功能。这将为了解免疫过程如何受到DNA变异的影响以及免疫介导的疾病如何发展提供关键的见解。
GSK高级副总裁兼研究主管John Lepore说:“这项研究通过提供新颖、丰富的数据集,已经为我们的早期发现组合提供了信息,我们正在积极使用这些数据集来选择基因知情的药物靶点进行进一步的验证实验。作为Open Targets的创始合作伙伴,GSK很高兴这样的研究有助于进一步加深我们对人类遗传学和免疫学交叉领域的共同理解,从而共同战胜疾病。”
虽然这项研究的重点是与13种免疫疾病有关的基因,但所产生的方法和数据可以应用于识别与其他疾病有关的基因。作者希望这将阐明疾病是如何与相似的生物过程相关联或由相似的生物过程支撑的,并强调遗传风险因素。最终,这项工作为药物发现提供了信息,为免疫介导的疾病创造了新的更好的治疗方法。
这项研究的资深作者、威康桑格研究所的实验科学主任Gosia Trynka博士说:“T细胞是特别动态的细胞,所以能够如此详细地捕捉它们的激活过程是一项重要的成就。我们的数据将为关键的免疫系统机制提供重要的见解,帮助我们了解哪些基因受到影响,什么可能导致疾病,以及什么因素可能使患者处于危险之中。特别是,将与免疫疾病密切相关的基因变异与激活过程中基因活动的变化联系起来的能力,是开发新治疗方法的关键第一步。”
进一步探索