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双管齐下的装置可使特立独行的免疫细胞识别并杀死癌症

免疫细胞称为Gamma Delta T细胞,可独立发挥作用,识别和杀死癌细胞,无视传统的免疫系统观点,弗朗西斯克里克研究所和伦敦国王学院的新研究揭示。该研究发表在Nature Immunology上,揭示了Gamma Delta T细胞具有独特的双管齐下的装置,允许他们在决定是否杀死它们之前仔细检查身体的细胞是否健康或危险。而且,他们可以做到这一点,而不依赖于其他免疫信号的“授权”。

“这些特立独行的免疫细胞充当法官,陪审团和刽子手,识别和杀死体内潜在的危险细胞,”Adrian Hayday教授说道,他在Crick和King的团队领导了最新研究。“这一发现是一个巨大的惊喜。它从根本上改变了我们对免疫系统如何做出关键性判断的理解,关于何时采取行动以及何时停止。这可能为治疗疾病开辟了令人兴奋的可能性。”

Adrian正在与GammaDelta Therapeutics合作,这是他与Crick,King's和英国癌症研究中心共同创立的衍生公司,在临床上应用这些发现。该公司与制药巨头武田公司进行了1亿美元的合作,利用这些独特的细胞开发新的治疗方法,目的是在两年内开始人体试验。

“我们不仅关注如何利用Gamma Delta细胞来应对癌症,而且我们还在调查它们在炎症性肠病等自身免疫疾病中的作用,”Adrian说。“将它们调整为对肿瘤细胞不太宽容或对健康细胞更宽容的前景真的非常令人兴奋。”

在过去的二十年里,免疫系统由两个不同的子系统构成了一种教条:“先天”免疫系统,通过检测事物何时不正常来为我们提供广泛的保护;以及专门的“适应性”免疫系统,可以区分和应对非常具体的威胁。这项新研究挑战了这一观点,提供了第一个直接证据,证明单细胞类型的单一蛋白质可以执行这两种功能,检测何时不正常,然后安装特定的反应。

Gamma Delta T细胞具有这些前所未有的功能,可以对病原体或在皮肤和肠道等广泛的身体组织中产生的危险突变细胞进行巡逻。新的研究发现细胞使用两种不同的检查来确保它们不会杀死一个健康的细胞:检查细胞是否看起来很危险,但它是否仍能正常运作。例如,如果Gamma Delta T细胞看到肠道细胞出现轻微突变,但这仍然是许多其他标准的正常,它们可能会不管它。没有这种类型的检查,免疫系统可以释放对健康组织的不受控制的攻击。

这项研究结果是研究来自小鼠和人类肠道的γδT细胞的强烈工作的结果,以及先进的计算模型。这种相互作用发生在如此小的范围内,以至于无法直接观察到,因此Adrian与Paul Bates博士密切合作,后者负责管理Crick的生物分子模型实验室。

“Adrian的实验室提供了我们输入计算机模型的数据,让我们更详细地了解分子水平上发生的情况,”Paul解释道。“我们使用模型来预测Gamma Delta T细胞运作的分子机制,然后可以在实验室中对这些预测进行测试和验证。这是合作的力量的真实证明,并在同一屋檐下共同努力克里克。“分析表明,Gamma Delta T细胞具有很强的适应性,可以学会解决特定的威胁,如癌细胞。它还揭示了他们所寻找的“正常”的迹象取决于他们所处的组织;当细胞坐在肠道中时,它们使细胞表现得像正常的肠道细胞,而它们似乎使用其他正常分数来判断皮肤中的细胞。

英国癌症研究中心首席科学家Karen Vousden教授表示:“这项研究对我们了解免疫系统如何运作以及如何利用其强大的治疗癌症能力的方式产生了巨大的影响。免疫疗法治疗已经显示出对某些类型癌症的希望,但目前尚不清楚为什么有些患者对治疗没有反应,有些患者会有严重的副作用。需要更多的研究和临床试验,以便我们能够将这些研究结果转化为最新的治疗,让更多患者在未来安全地从免疫疗法中受益。“

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