DNA芯片为免疫疫苗设计提供了新的思路

　　据PNAS 2002年2月5日刊报道：Whitehead生物医学研究所的Richard Young说，现在对感染性疾病的研究正处于一场变革之中。体外培养不再是研究病原微生物的唯一手段了，科学家可以通过新的方法来探听入侵机体的微生物与免疫细胞之间的对话。Young的实验室通过DNA芯片，研究了人类巨嗜细胞对各种细菌的反应，提示可以以此为线索开发更为安全有效的疫苗。 人体免疫系统的巨嗜细胞可以识别和吞噬病原微生物，是维护人体健康的一道天然屏障。科学家发现它可以对很多种微生物产生反应，并向免疫系统的其它部分发出警报，同时自身转变为参与免疫反应的主要细胞。 进一步的研究显示，巨嗜细胞并不是对整个细菌体产生反应，而仅是对细菌表面的一些蛋白质、多糖等特异性成分进行反应，从而被激活，进一步产生警报信号。该文章的主要作者Young称，这些发现将有助于科学家进行新的治疗设计，特异性地刺激机体的免疫系统，并且减少相关的副作用。相关论文将发表于2002年2月5日出版的美国科学院院报（Proceedings of the National Academy of Sciences）上。 该论文另一作者，Young实验室的Gerard Nau说，免疫系统的防御与病原微生物的反防御是一对非常复杂的关系，DNA芯片通过分析免疫细胞内各个基因在病原体感染时的表达情况，来获得这种相互作用的信息，并且能够获得关于病原微生物致病特点的重要资料。该论文的其它作者包括Young实验室的博士后研究人员Ann Schlesinger和曾在Young实验室工作过的Joan Richmond。 DNA芯片分析有助于人们了解巨嗜细胞的防御机制，提高对疾病演变的认识，并能够提供治疗相关的靶位。例如，研究人员发现结核分支杆菌（Mycobacterium tuberculosis）不能激活巨嗜细胞进行免疫杀灭的主要基因的表达。它是唯一一种可以在巨嗜细胞体内存活，并且以后仍可逃出并致病的细菌。 事实上，结核分支杆菌不能象普通细菌那样刺激巨嗜细胞产生IL-12和IL-15，而IL-12在激活T细胞免疫反应中发挥着重要的作用，是人和鼠体内抵抗结核感染的重要组成部分。不刺激IL-12的产生，可能是结核杆菌躲避人体防御机制的一种方式，这提示可以通过在临床上补充IL-12和IL-15来治疗结核病。相关动物模型试验显示出有利的证据。 研究人员还发现一些有趣的细节，巨嗜细胞对包括格兰氏阳性菌、格兰氏阴性菌和分支杆菌在内的各种细菌存在着一些共同的激活机制。这些激活机制会引发非特异性的反应，刺激免疫系统产生其它的抗菌作用。巨嗜细胞自身会产生一些变化，比如细胞表面蛋白和信号分子的改变。这些变化类似于其它免疫细胞的成熟过程，使巨嗜细胞产生了新的功能。 有趣的是，部分菌体成份便足以产生警报信号，因此这些成分可作为疫苗的佐剂。佐剂是一种能够增强疫苗免疫反应的物质。热休克蛋白便是一种这样的物质，它在前临床和临床试验中显示出可靠的疗效。 这些引起警报信号的细菌成分可以激活TLR受体，这提示可以用能够激活TLR受体的小分子物质，作为一种新的治疗药物。 Young最后说，通过DNA芯片分析获得的数据，为了解免疫细胞与病原微生物之间的反应提供了空前丰富的资料，这将导致对感染性疾病新的治疗策略的出现。 （基因潮）