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Immunity:揭示I型干擾素通過激活特定的樹突細胞亞群提高抗腫瘤免疫反應

2022/05/23

在適當的情況下,人體的T細胞可以檢測并摧毀癌細胞。然而,在大多數癌癥患者中,T細胞一旦進入腫瘤周圍的環境就會被解除武裝。科學家們正試圖找到幫助治療患者的方法,讓那些缺乏活力的T細胞起死回生。癌癥免疫療法的大部分研究都集中在尋找直接刺激這些T細胞的方法。

在一項新的研究中,來自美國麻省理工學院的研究人員如今發現一種潛在新的方法:通過招募一類叫做樹突細胞的輔助性免疫細胞來間接激活這些T細胞。他們鑒定出一個特定的樹突細胞亞群,這個亞群有一種激活T細胞的獨特方式。這些樹突細胞可以用腫瘤蛋白遮蓋自己,使它們能夠冒充癌細胞并引發強烈的T細胞反應。相關研究結果于2021年11月19日在線發表在Immunity期刊上,論文標題為“Type I interferon activates MHC class I-dressed CD11b+ conventional dendritic cells to promote protective anti-tumor CD8+ T cell immunity”。

論文通訊作者、麻省理工學院科赫綜合癌癥研究所成員Stefani Spranger說,“我們知道樹突細胞對抗腫瘤免疫反應極其重要,但我們不知道是什么真正構成了樹突細胞對腫瘤的最佳反應。”論文通訊作者、麻省理工學院科赫綜合癌癥研究所成員Stefani Spranger說,“我們知道樹突細胞對抗腫瘤免疫反應極其重要,但我們不知道是什么真正構成了樹突細胞對腫瘤的最佳反應。”

她說,這些研究結果表明找到刺激這個特定樹突細胞亞群的方法可能有助于提高癌癥免疫療法的有效性。在對小鼠的研究中,Spranger及其團隊發現刺激這些樹突細胞可以減緩黑色素瘤和結腸瘤的生長。

自發消退

當腫瘤開始形成時,它們會產生癌蛋白,T細胞通過識別所產生的癌蛋白將它們識別為外來的。這有時允許T細胞在腫瘤變得非常大之前就將其消滅。在其他情況下,腫瘤能夠分泌使T細胞失去活性的化學信號,從而允許它們繼續不受控制地生長。

眾所周知,樹突細胞有助于激活抗腫瘤的T細胞,但有許多不同的樹突細胞亞型,它們在T細胞激活中的各自作用并沒有得到充分的描述。在這項新的研究中,Spranger團隊希望探究哪些類型的樹突細胞參與了成功消除腫瘤的T細胞反應。

為了做到這一點,他們找到了一種腫瘤細胞系,它來自一種已被發現可在小鼠體內自發消退的肌肉腫瘤。Spranger說,這樣的細胞系很難找到,因為如果它不能形成腫瘤,科學家們通常不會把它留在身邊。在研究小鼠時,他們將這種消退性的細胞系產生的腫瘤與一種在植入體內后長出更大腫瘤的結腸癌進行了比較。他們發現,在進展性的腫瘤中,T細胞反應很快出現衰竭,而在消退性腫瘤中,T細胞仍然保持功能。Spranger團隊隨后分析了存在于這些消退性腫瘤中的每個樹突細胞群體。樹突細胞的主要功能之一是攝取垂死細胞---比如癌細胞或感染了病原體的細胞---的碎片,然后將蛋白片段呈現給T細胞,提醒它們注意感染或腫瘤。

抗腫瘤免疫反應所需的最知名的樹突細胞類型是DC1細胞,它們與T細胞相互作用,能夠消除癌細胞。然而,Spranger團隊發現,DC1細胞并不是腫瘤消退所需要的。相反,利用單細胞RNA測序技術,他們發現了一種先前未知的DC2細胞的激活狀態,這是一種不同類型的樹突細胞,它們驅動消退性腫瘤中的T細胞激活。

Spranger團隊發現,這些DC2細胞不是攝取細胞碎片,而是從腫瘤細胞中掠奪稱為MHC復合體的蛋白,并將它們展示在自己的表面上。當T細胞遇到這些偽裝成腫瘤細胞的DC2細胞時,T細胞被強烈激活并開始殺死腫瘤細胞。

這種特殊的DC2細胞群體似乎是由I型干擾素激活的,其中作為一種信號分子,I型干擾素通常是由細胞在應對病毒感染時產生的。Spranger團隊在結腸癌和黑色素瘤的進展性腫瘤中發現了一小部分這些DC2細胞群體,但是它們沒有被適當激活。然而,如果他們用干擾素處理這些進展性腫瘤,這些DC2細胞開始刺激T細胞來攻擊腫瘤細胞。

靶向治療

一些類型的干擾素已被用于協助治療癌癥,但它在全身給藥時可能有廣泛的副作用。Spranger說,這項研究的結果表明,以一種非常有針對性的方式向腫瘤細胞提供干擾素,或者使用一種能激起腫瘤細胞產生I型干擾素的藥物,可能是有益的。

Spranger團隊如今計劃研究究竟需要多少I型干擾素才能產生強烈的T細胞反應。大多數腫瘤細胞產生少量的I型干擾素,但不足以激活這個讓T細胞活化的樹突細胞群體。另一方面,過多的干擾素會對細胞產生毒性。Spranger說,“我們的免疫系統天生就會對I型干擾素的細微差別做出非常顯著的反應,從免疫學的角度來看,這是非常有趣的。”

(來源:生物谷) 

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