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Science子刊:战略部署的粘膜组织常驻T细胞大军可以抗击病毒感染和癌症

来源:本站原创 2019-12-28 09:25

2019年12月28日讯/生物谷BIOON/---免疫系统对感染、疫苗和癌症发起强大的免疫反应,但是直到现在,科学家们才完全开始阐明驻留在人体“粘膜屏障组织”中的非循环T细胞群体如何阻止威胁。

尽管学术界对粘膜组织中非循环性T细胞的关注似乎是一个神秘的研究领域,但是这却是美国弗雷德-哈金森癌症研究中心的Martin Prlic博士实验室的命脉。在那里,Prlic和他的团队对T细胞在炎症环境中的功能特别感兴趣。传染病是引发炎症的臭名昭著的诱因。在Prlic实验室研究中同样重要的是炎症环境,它是多种癌症的代名词。

事实证明,人体中有大量的T细胞,它们在粘膜组织中坚守岗位,而且它们不会偏离这些局部区室。这些粘膜组织可以在人体的脆弱入口处(口腔、肛门和阴道)以及其他可能发生疾病暴露和可能发生炎症的重要区域中发现。

在一项新的研究中,Prlic团队着重关注了一种称为CCR5+的受体,并且证实即便这种T细胞组分受到抑制,粘膜区室中的T细胞仍然发挥全部功能,可以抵抗感染并阻止癌症。相关研究结果近期发表在Science Translational Medicine期刊上,论文标题为“The human tissue-resident CCR5+ T cell compartment maintains protective and functional properties during inflammation”。
来自健康供者免疫系统的人T细胞的扫描电镜图,图片来自NIAID。

Prlic团队解释道,黏膜组织中存在着多种T细胞。此外,在使用CCR5 +抑制剂(一组抑制炎症的药物)治疗期间,这些停留在原处的T细胞在身体的粘膜屏障中维持免疫力。

Prlic团队的实验帮助解决了CCR5+抑制剂如何在不影响粘膜屏障免疫力的情况下干扰疾病、抑制炎症的悖论。这项新的研究打开了一扇新的窗口,不仅可以了解炎症受到抑制时会发生什么,而且还可以了解T细胞如何在粘膜屏障组织的“驻地”上稳定地抵抗感染或癌症。

Prlic团队写道,“我们的数据表明人类CCR5+组织驻留记忆T细胞区室在功能和空间上均能维持粘膜屏障免疫力。”

人体的粘膜屏障是第一道防线---免疫系统中提供免疫保护的物理屏障。粘膜屏障已被确定为大自然的生物工程中某些最有效和最优雅的形式。比如,英国格拉斯哥大学的Kenneth E.L. McColl博士(未参与这项新的研究)在2012年写道,胃粘膜屏障“是出色的自然工程的一个例子”,这是因为它必须承受高酸性和蛋白水解性胃液的最不利的化学环境,这种环境会迅速杀死吞入的微生物并分解摄入的食物。”

McColl在BMJ期刊上发文阐述了他针对粘膜屏障组织的观点。

在子宫颈阴道中也发现了常驻T细胞,这是病毒性病原体(特别是HIV和单纯疱疹病毒等)的潜在入口。Prlic及其同事们说,驻留在粘膜屏障组织中的T细胞很重要,这是因为它们是非循环的,可提供针对病毒的局部防御能力。

CCR5+的全称是趋化因子受体5(chemokine receptor 5),是活化T细胞表面上的细胞受体,可以协调免疫细胞如何迁移到体内炎症部位。

已有研究表明抑制CCR5+的药物,比如HIV治疗药物马拉韦罗(Maraviroc),可重新用于治疗多种其他的医学疾病。实际上,人们已经在进行临床试验,以研究马拉韦罗和类似的药物抵抗多种医学疾病的潜力。

Prlic及其同事们在这项新的研究中写道,“使用CCR5拮抗剂的临床试验包括预防移植物抗宿主病和癌症转移的研究,但是它们的临床应用可能会扩展到其他的炎症介导性疾病。针对移植物抗宿主疾病的1、2期临床试验的结果似乎很有前景,这表明CCR5+拮抗剂治疗是阻止免疫细胞向炎症部位迁移的有效治疗手段。”

这些研究人员发现,尽管CCR5+抑制剂阻断了一种对免疫细胞迁移很重要的受体,但令人惊讶的是,这些药物对患者在粘膜屏障中的免疫功能几乎没有或没有负面影响,比如口腔粘膜或身体其他部位的粘膜屏障组织。

为了确定为什么会这样,Prlic团队研究了健康受试者的血液和口腔黏膜组织中的组织驻留T细胞群体。他们观察到65%的T细胞表达CCR5+并积累在粘膜屏障组织的内壁中或附近。这项新的研究表明即使在发炎的粘膜组织中,这种T细胞群体也保持稳定,并且是高度多样化的,由几种类型的辅助性T细胞和调节性T细胞组成。

Prlic团队还研究了10名接受马拉韦罗治疗的健康受试者的直肠活组织样本,观察到这种治疗并不会破坏粘膜组织中表达CCR5的组织驻留T细胞群体。他们补充道,这些结果的意义是缺乏组织驻留T细胞的患者在用CCR5抑制剂治疗期间可能更容易遭受粘膜屏障免疫力的损害。

他们得出结论,“人类组织驻留CCR5 T细胞区室在炎症过程中保持保护性和功能性。”(生物谷 Bioon.com)

参考资料:

1.Amanda S. Woodward Davis et al. The human tissue-resident CCR5+ T cell compartment maintains protective and functional properties during inflammation. Science Translational Medicine, 2019, doi:10.1126/scitranslmed.aaw8718.

2.New Insights: Armies of strategically stationed T cells fight viral infections, cancer
https://medicalxpress.com/news/2019-12-insights-armies-strategically-stationed-cells.html
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