Science挑战长期假设：免疫系统以一种比以前认为的更有针对性的方式放大其防御细胞

来自维尔茨堡大学马克斯普朗克系统免疫学研究小组的一个研究小组已经确定了免疫反应的一个以前未知的阶段。发表在《科学》杂志上的研究结果挑战了长期以来关于“T细胞启动”过程的假设。这些新的见解对疫苗和细胞免疫疗法的发展具有重要意义。

　　

由Wolfgang Kastenmüller和Georg Gasteiger领导的研究小组采用创新的显微镜技术来观察特定的免疫细胞，即t细胞，在病毒感染期间是如何被激活和增殖的。他们的发现揭示了新的机制：免疫系统以一种比以前认为的更有针对性的方式放大其防御细胞。

T细胞在免疫反应中增殖和特化

T细胞是免疫系统中至关重要的防御细胞。为了有效地发现和摧毁体内受感染的细胞，具有适当特异性的稀有T细胞必须首先增殖、扩大和特化。这个过程被称为T细胞启动，当T细胞遇到淋巴结中的树突状细胞（dc）时开始。这些细胞将抗原——病原体的片段——呈递给T细胞，并通过各种信号激活它们。

激活过程持续约24小时。在此期间，T细胞与dc保持联系，接受特化的指令。之后，它们分离、迁移并迅速繁殖。一些细胞发展成为效应细胞，可以立即对抗病原体，而另一些则成为记忆细胞，可以在未来感染的情况下迅速做出反应。

只选择最有效的t细胞

免疫系统面临着一项艰巨的任务，即从极其多样化的t细胞库中迅速识别出那些能够特异性识别特定病原体的t细胞。这些选定的t细胞在“启动”过程中被克隆扩增。

Katarzyna Jobin和Deeksha Seetharama是这项研究的第一作者。Deeksha Seetharama解释说：“我们已经发现t细胞的激活不仅仅涉及一个阶段，而是涉及两个不同的阶段。”

“虽然启动的第一阶段用于激活广泛的特定t细胞，但新发现的第二阶段负责选择和特异性扩展那些能够最有效地识别病原体的t细胞。这确保了免疫反应达到最佳效率，”Katarzyna Jobin详细阐述道。

“到目前为止，人们认为只有一个阶段存在，最初激活的细胞在‘自动驾驶仪’下继续发挥作用，然而，以前不知道的是，选择最适合的细胞的过程。”

研究结果可能会提高治疗方法

研究小组发现，免疫反应的各个阶段是由t细胞的周期性激活过程驱动的。在它们最初的相互作用之后，t细胞经历一段脱敏期，在此期间，它们需要两到三天的时间才能准备好通过它们的t细胞受体感知额外的信号。这标志着新发现的第二阶段的开始，在这个阶段，它们被重新指导并进一步激活。

科学家们可以证明，在第二阶段，t细胞与dc重新聚集，并再次被激活，以增强它们的增殖和特化。这发生在特定的淋巴结区域，由于CD8 T细胞上CXCR3的表达而得以进入。在那里，他们接受来自CD4辅助t细胞的IL-2。如果没有这个信号，CD8 t细胞就不能以最佳方式增殖，这就是为什么具有强抗原结合的CD8 t细胞在第二阶段占主导地位，并且在免疫应答的高峰期大量存在的原因。

在慢性感染和癌症中，有反复出现的激活和脱敏阶段，这使得这些发现与针对癌症的免疫疗法特别相关。这包括在某些白血病和淋巴瘤中使用的疗法，在这些疗法中使用患者自身的t细胞。这些细胞在实验室进行基因改造，然后通过输注重新引入体内。这种被改造过的细胞，被称为CAR - t细胞，是专门用来识别和攻击癌细胞的。

“我们希望我们的新见解将有助于加深我们对如何优化基于t细胞的疗法的理解，并且它们将阐明为什么这些治疗有时会失败，”Georg Gasteiger解释说。

马克斯·普朗克研究小组

马克斯·普朗克系统免疫学研究小组是由维尔茨堡朱利叶斯·马克西米利安大学（JMU）和马克斯·普朗克学会（MPG）共同努力建立的，旨在促进优秀的免疫学研究。来自20多个国家的约50名研究人员正在共同努力，了解针对传染性病原体、慢性炎症性疾病和肿瘤的成功免疫反应的基础。他们的目标是开发疫苗和免疫疗法的新概念和新战略。

为了实现这一目标，该小组正在从多个层面全面研究免疫系统的发育和功能。他们对单个分子和细胞进行高分辨率分析，检查器官内复杂的细胞网络，探索身体和环境的系统相互作用。

Science：A distinct priming phase regulates CD8 T cell immunity by orchestrating paracrine IL-2 Signals