Nature：科学家首次绘制出了机体免疫系统相互连接的完整图谱 有望帮助开发新型疾病疗法

近日，一篇发表在国际杂志Nature上题为“A physical wiring diagram for the human immune system”的研究报告中，来自苏黎世联邦理工学院等机构的科学家们通过研究开发出了构成人类免疫系统连接网络的首张全面图谱，其或能帮助研究人员开发新型免疫疗法来治疗癌症、感染性疾病和免疫系统在其中扮演重要角色的其它疾病。

在创建这种免疫系统图谱的过程中，研究人员揭示了机体的免疫细胞是如何连接和沟通的，研究者表示，他们发现了此前许多未知的相互作用，其或能共同揭示机体免疫防御系统的组织架构，这或许就为目前用于治疗患者的免疫疗法存在的长期问题提供了一定的答案，未来这种公开且详细的免疫系统图谱或许就能为开发新型疗法提供重要的见解。免疫系统由专门的细胞组成，其中一些细胞能单独在机体中“巡逻”来扫描机体损伤或疾病的迹象，一旦这些细胞检测到威胁，其就需要将信息传达给其它细胞从而产生有效的免疫反应，这种细胞间信号传递的方式是通过细胞表面蛋白来完成的，这种表面蛋白能与其它细胞表面的受体蛋白结合，此前，研究人员仅绘制出了机体不同类型免疫细胞的这些受体相互关联的不完全图谱。

如果想要设计出新型疗法来增强机体免疫系统的功能从而帮助抵御疾病（比如免疫疗法），深入理解免疫细胞之间的相互作用并阐明这种相互作用是如何融入整个机体的，就显得尤为重要了。如今，免疫疗法在治疗某些疾病上展现出了巨大潜力，最引人注目的就是某些癌症，然而，这些疗法仅对某些患者群体以及在特定条件下能产生良好的效果，理解免疫受体连接的图谱或许能帮助解释为何免疫疗法仅能对一类患者有效，同时还能提供重要靶点，来帮助设计未来的免疫疗法，从而更好地对无法从目前这些疗法中获益的患者进行治疗。

图片来源：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35922511/

如果希望能预防并制造自身免疫性疾病，也非常有必要理解免疫系统中所发生的细胞间信号，这篇研究报告中，研究人员详细描述了他们是如何分离并调查一套近乎完整的细胞表面蛋白，其或能将免疫细胞物理性地连接在一起，随后他们使用了大量计算和数学分析方法来创建图谱，并揭示细胞类型、信使和免疫细胞间所发生的每一次对话的相对速度。创建免疫系统这种详细的图谱或许需要多年的技术进步来解决这种规模的问题，每个免疫细胞都有数百种不同的表面蛋白及其受体，而且这些蛋白质之间的相互作用往往如此短暂以至于研究者必须开发出专门的方法来使得组装一种精确的图谱变为可能。

有了这种图谱，研究人员或许就能观察到不同疾病对整个免疫系统的影响，并研究能结合免疫细胞表面不同蛋白的新型疗法，细胞表面蛋白要比其它任何蛋白类型更能充当开发新药的基础，因为其对药物的可及性以及会对细胞所接收的信号产生强大影响。研究者Jarrod Shilts说道，精心分离并分析每一个免疫细胞及其与其它细胞之间的相互作用或许就能给予他们一张关于集体免疫细胞之间相互交流的图谱，这是了解免疫系统内部工作机制对于一个巨大步骤，研究者希望全球的研究人员都能用它来开发新型疗法并与机体防御机制一道抵御疾病。

本文研究中，研究人员开发了一种令人难以置信的新工具，其能用来揭示哪种蛋白质及其途径有利于药物开发，同时还能深处阐明是否一种药物会对其它通路产生影响，以及哪些通路会产生副作用。所有这些信息或许都能帮助开发新型疗法，并提供关键的支持性证据来帮助确保最有效的方法能被投入到临床中进行使用。最后研究者表示，免疫疗法能与机体免疫系统一起来抵御诸如癌症和自身免疫性疾病等多种疾病，其在某些类型的人群中或许非常有效，但并非所有人群，这或许就使得某些人群得不到及时治疗，本文研究是过去20多年研究的结晶，其也是理解为何这些疗法能在某些人群中有效的关键，同时还能帮助揭示如何对疗法进行调整来使得尽可能多的患者受益。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Shilts, J., Severin, Y., Galaway, F. et al. A physical wiring diagram for the human immune system. Nature (2022). doi：10.1038/s41586-022-05028-x