科学家阻止抗癌T细胞中的“疲惫”
当面对强大的敌人几个月结束时,免疫系统的T细胞开始疲倦。无论是与癌症作斗争还是慢性感染,它们随着时间的流逝而变得较低,这是科学家称为“ T细胞耗尽”的现象。现在,格拉德斯通学院和斯坦福大学的研究人员揭示了耗尽的T细胞被翻转的遗传转换。在此过程中,他们发现了如何防止这种免疫疲劳,这是改善基于免疫治疗癌症的主要步骤。
“这些结果令人兴奋的是,它们为我们带来了提高T的能力的潜在途径细胞保持长期斗争癌细胞”,Gladstone-UCSF基因组免疫学研究所主任Alex Marson博士Alex Marson博士,新研究的作者癌细胞。
“癌症免疫疗法对一部分癌症患者具有变革性;但现实是,在大多数情况下,他们目前通常不起作用,通常是由于T细胞疲劳,” Ansuman Satpathy,MD,Ph.D.领导该研究的Stanford医学院病理学系教授和Gladstone-UCSF基因组免疫学研究所的核心成员。“我们的工作有可能改变这种状况。”
是什么使T细胞轮胎?
在人类免疫系统中发现的T细胞是识别,攻击和指导与外国细胞和分子的战斗的一些前线士兵。他们认识到他们的对手(从病原体到癌症)在其表面上通过独特的受体。当分子与这些T细胞受体之一结合时,它激活T细胞,该细胞开始产生各种免疫分子。然而,科学家早就知道这种反应会随着时间的流逝而减少。当T细胞受体连续激活数周或几个月时,该细胞逐渐产生较少的免疫分子,并且在破坏癌症或病原体方面的有效性降低。
在新的研究中,SATPATHY及其合作者 - 包括加州大学旧金山加州大学旧金山(UCSF)的医师科学家朱莉娅·卡内维尔(Julia Carnevale),以及Gladstone-UCSF基因组免疫学研究所的核心成员;医学博士Santosh Vardhana博士,纪念斯隆·凯特林癌症中心的医学肿瘤学家;斯坦福大学医学院的儿科和医学教授Crystal Mackall,医学博士学位,以ob体育开户网址更好地表征这次转变中发生的事情。
斯坦福大学研究生朱莉娅·贝尔克(Julia Belk)是新论文的第一作者,开发了一种T细胞耗尽模型免疫细胞在盘子里。她表明,不断激活分离的T细胞的受体是对人类癌附近发生的情况的一个很好的模仿。
然后,该团队使用CRISPR-Cas9基因编辑来改变细胞中的数万基因(一次)。他们测试了哪些T细胞在其T细胞受体持续激活后比平常表现出更多或多或少的疲惫。这使研究人员确定哪些基因在触发T细胞耗尽方面最重要。
贝尔克说:“这是T细胞耗尽基因的第一个全基因组筛选。”“一种典型的方法是一次研究一个或两个基因,但是我们的策略使我们能够一次系统地测试基因组中的每个基因。”
精确指出主开关
研究人员长期以来认为,T细胞耗尽可能仅由慢性受体激活后永久打开或关闭的几个基因驱动。但是近年来,对耗尽的T细胞的研究开始暗示,这些细胞会经历更多的重新布线,成千上万的基因打开或关闭。
Satpathy群体发现与T细胞耗尽有关的基因有助于支持这一想法。最关键的基因是表观遗传调节剂,它重塑了DNA的物理结构,以一次打开或关闭数百个基因。这些发现有助于解释耗尽的T细胞与其他功能性T细胞状态的完全不同。
研究人员对屏幕上鉴定出的表观遗传调节剂进行了详细的分析,以了解他们如何相互作用,并以一些特别重要的基因归入。然后,他们使用CRISPR/CAS9基因编辑来进一步研究封闭被输送到活小鼠的T细胞中单个基因的影响。
他们表明,在患有肿瘤的小鼠中,阻塞基因ARID1A导致T细胞水平较高,而仅15天后就会导致较小的肿瘤。而且,在分子水平,来自这些小鼠的T细胞比疲惫,活性的T细胞更像健康,持续的免疫细胞。
通往治疗学的道路
研究人员说,需要更多的工作来更好地理解改变表观遗传因素(例如ARID1A)的效果癌症。但是他们的结果表明,改变了这些基因,或某些基因他们控制 - 可能提高现有免疫疗法的有效性。
Marson说:“这项研究为我们提供了多种不同的目标,以帮助T细胞避免疲惫,从而改善免疫疗法。”
他补充说,这些发现还可以告知治疗的发展,以帮助免疫系统避免慢性病毒感染。