作为人体免疫系统的“特种兵”,T细胞能够铲除病原体和肿瘤细胞。近年来,根据T细胞免疫开展的PD-1阻断疗法(2018年诺贝尔奖)和CAR-T细胞免疫疗法(2024年科学打破奖)在癌症医治上取得严重打破,但其临床使用依然有限,亟待更多基础研讨的打破。
T细胞免疫的触发机制终究是什么?关于这一严重科学问题,我国科学院分子细胞科学杰出立异中心研讨员许琛琦领衔团队,以要害免疫受体为主线做了系列研讨,为开展新一代免疫医治办法供给重要理论基础。
T细胞在履行抗肿瘤抗感染使命时,依托的是它外表的感知蛋白,也便是免疫受体。
TCR是担任辨认抗原的首要受体,它会宣布抗原刺激信号。除了正向调控信号,也有负向调控信号,以PD-1为代表的共按捺信号,首要是约束细胞过度活化。这些受体的功用受周围脂质分子的直接调控。在各种疾病场景,尤其在肿瘤微环境里,这些受体的功用都可能会发生动态改变,导致T细胞失掉“战斗力”。
研讨团队调查到了TCR触发的四种状况:静息态、活化态、扩大态和衰减态,发现了近膜静电调控元件在受体触发中的要害功用,提出了“近膜静电调控”学说,并进一步验证了该理论对其它膜蛋白的普适性。这一立异理论被国内外同行广泛证明。
T细胞活化后,其细胞内的胆固醇代谢会从头编程,发生很多胆固醇来协助TCR信号,一起支撑细胞增殖。可是肿瘤细胞会排泄一种代谢物来按捺T细胞的胆固醇水平。团队研讨之后发现,假如按捺胆固醇的“搬运工”——ACAT1(胆固醇酯化酶),就能够开释更多的胆固醇来支撑“特种兵”的杀敌功用。研讨团队使用ACAT1的小分子按捺剂在小鼠模型中医治肿瘤,发现具有很好的抗肿瘤效应。此项研讨当选2016年度“我国科学十大发展”。
T细胞依托TCR辨认肿瘤,但并非体内一切的TCR都能辨认肿瘤,因而人们为T细胞装上特异性辨认肿瘤抗原的嵌合型抗原受体(CAR),可精准“击杀”肿瘤,简称CAR T细胞。
不过,CAR T细胞医治也有显着缺陷——对血液瘤的医治简单复发;对实体瘤的医治作用差;CAR T细胞过度“活泼”会形成细胞因子风暴,引发风险。
“TCR阅历了从鱼到人的进化,是CAR T技能的源头。我很猎奇,能否使用进化的力气辅导CAR的规划。”许琛琦告知解放日报·上观新闻记者。
使用“近膜静电调控”理论,团队发现TCR中的要害信号分子CD3ε,既能扩大信号,又能约束信号过度活化,相当于自带“油门”和“刹车”。他们把CD3ε加到现有的CAR中去,比如在一辆铲车中装备了新式发动机,不只续航更久(细胞成长继续性更好),并且排放更低(细胞因子排泄更少),由此削减细胞因子风暴,具有更强的铲除肿瘤活性。现在,该效果已转化,正在长征医院做临床试验。
此外,研讨团队还发现了PD-1分子的降解机制,正在针对这个新靶点开发战略。
2009年在哈佛大学医学院完结博士后作业,许琛琦挑选回到我国科学院分子细胞科学杰出立异中心,就一向静心于T细胞的功用调控研讨,也继续不断地产出效果。
“讴歌的立异文明和宽松环境,在国内不多见。”许琛琦告知解放日报·上观新闻记者,所里的科研经费、实验室空间和研讨生名额都与人才帽子相脱钩,“即便评上院士后,从所里取得科研经费,也是依照科研效果来分配。这关于青年学者来说是一种鼓舞。”
值得一提的是,只需有研讨人员去做项目请求辩论,所里都会安排模仿预辩论,竞争力一下就进步许多。
前段时间,许琛琦和所里几位课题组长自发组成了“淋巴细胞赋能攻关团队”,每周会进行一次学术讨论。所里历来鼓舞自在探究,给予了安稳的经费支撑。淋巴细胞是机体免疫应对功用的重要成分,可分为T细胞、B细胞和天然杀伤(NK)细胞。“现在是年代,免疫细胞的研讨大有可为。”许琛琦说。
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