Immunity：首证免疫记忆干细胞假说

　　

生物通报道  免疫系统已经进化至可以识别并应付对健康构成的威胁，提供终身记忆来防止疾病复发。但现在人们仍然没有彻底地了解免疫记忆的潜在机制（延伸阅读：Immunity：慢性感染会影响免疫记忆）。自2001年以来，各种研究汇聚到一起支持一个假说：持久的免疫记忆是由具有干细胞样潜能的免疫细胞储存库所产生。然而由于只能对细胞群开展实验，直到现在都缺乏确凿的证据。

现在来自德国和美国的研究人员通过绘制单个T细胞以及连续数代后代细胞的命运图，第一次对免疫记忆干细胞假说进行了严格的验证。研究结果发表在7月17日的《免疫》（Immunity ）杂志上。

追踪T细胞的“干性”

在实验动物生成免疫反应后，慕尼黑工业大学的研究人员Patricia Graef和Veit Buchholz分离出了被招募来对抗即时或复发性感染的复杂“杀伤”T细胞群。随后他们在这些细胞群中鉴别出了一些细胞亚群，并着手展开了一系列的单细胞过继转移实验，由此详细地分析了免疫反应的后期。能够鉴别并确定单个T细胞几代后代细胞的特征至关重要。

研究人员首先确定了，称作为“中央型记忆T细胞”（central memory T cells）的细胞亚群具有很高的扩增和分化潜能，这种潜能并非仅取决于骨髓、淋巴结或脾脏等特殊的源头。其支持了这一观点：某些中央型记忆T细胞实际上是成体干细胞。在进一步的实验中，利用并比较记忆T细胞和初始T细胞（naive T cell，尚未遭遇抗原的成熟免疫细胞），科学家们追踪到了一些干细胞样的特征，排除了其他可能的解释。

一步一步，研究结果强力支持了这一事实：持久的免疫记忆依赖于中央型记忆T细胞亚群的“干性”。研究证实单个的中央型记忆T细胞是“多能”细胞，这意味着它们能够生成各种类型的后代细胞对抗感染以及记住对手。此外，这些T细胞可自我更新为单细胞水平上具有多能性的次级记忆T细胞。最终，单个的次级记忆T细胞的后代细胞能够完全重建正常免疫反应的能力。

具有临床潜力的一些见解

一重影响是，通过过继转移少量的个别T细胞，未来针对癌症和其他一些疾病的免疫治疗或许能得到有效的结果。“理论上，单个T细胞足以将针对特定病原体或肿瘤抗原的有效及长期保护性免疫转移给患者。这是不是挺让人惊讶的？”慕尼黑工业大学医学微生物学、免疫学及卫生学研究所主任Dirk Busch教授说。

华盛顿大学Fred Hutchinson 癌症研究中心Stanley Riddell 教授说：“这些结果非常令人兴奋，且正好出现在免疫疗法作为癌症和其他疾病的一种治疗方法成为主流之时。这些结果提供了强有力的实验证明，证实了这一观点：通过利用特异的T细胞亚群能够提高T细胞免疫疗法治疗感染和癌症的效应和持久性。”

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Serial Transfer of Single-Cell-Derived Immunocompetence Reveals Stemness of CD8+ Central Memory T Cells

Maintenance of immunological memory has been proposed to rely on stem-cell-like lymphocytes. However, data supporting this hypothesis are focused on the developmental potential of lymphocyte populations and are thus insufficient to establish the functional hallmarks of stemness. Here, we investigated self-renewal capacity and multipotency of individual memory lymphocytes by in vivo fate mapping of CD8+ T cells and their descendants across three generations of serial single-cell adoptive transfer and infection-driven re-expansion. We found that immune responses derived from single naive T (Tn) cells, single primary, and single secondary central memory T (Tcm) cells reached similar size and phenotypic diversity, were subjected to comparable stochastic variation, and could ultimately reconstitute immunocompetence against an otherwise lethal infection with the bacterial pathogen Listeria monocytogenes. These observations establish that adult tissue stem cells reside within the CD62L+ Tcm cell compartment and highlight the promising therapeutic potential of this immune cell subset.