科学家制造一种来保护移植物免受攻击的免疫细胞

(2024-12-07 15:07:54)

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科学家制造一种来保护移植物免受攻击的免疫细胞

By Tia Ghose

published yesterday

Medicine & Drugs

科学家们已经设计了特殊的在小鼠中保护移植的胰腺细胞免受攻击的免疫细胞。

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研究人员修改了一种类型的来保护胰腺细胞的淋巴细胞（如上所示）T 细胞，。(Image credit: Jian Fan via Getty Images)

第一次科学家已经设计了保护干细胞移植物免受被身体排斥的免疫细胞——而它们有朝一日可能为治愈糖尿病打开大门。

该研究的合著者、加州大学旧金山分校（UCSF）糖尿病中心副教授奥黛丽·帕伦特（Audrey Parent）说，这种能够来保护移植进小鼠产生胰岛素细胞的新细胞是一个早期的“概念验证”。

但如果被证明在人中是安全和有效的，有朝一日这种设计的细胞被用于保护移植组织免受攻击，降低或消除抑制免疫系统药物的需求。反过来这可能为治愈像 1 型糖尿病一样疾病铺平道路。

在 1 型糖尿病中，被称为杀手 T 细胞的免疫细胞破坏制造胰岛素的胰腺 β 细胞。近年来，科学家们已经逐渐接近用衍自干细胞的新细胞取代被破坏的 β 细胞，干细胞能被弄得变成体内的任何类型细胞。

例如， 6 月份科学家通过重编程他们的脂肪细胞逆转一个人的 1 型糖尿病，而基于波士顿的维尔特克斯制药公司（Vertex Pharmaceuticals）最近启动了一项关键的大规模的是否重编程干细胞能消除在那些患有 1 型糖尿病的人中需求胰岛素的测试试验。

但在这种干细胞移植能被广泛应用之前科学家们需要来解决一个大问题：在 1 型糖尿病中，杀手 T 细胞已经被训练来靶向 β 细胞并且已经破坏了这些细胞一次。移植的细胞需要保护免受这种免疫攻击，因此现在患者需要抑制免疫系统的强药物。然而这些药物留下患者对危险的感染开放的并且对肾脏和其他器官是有毒的。

为绕过这个问题，帕伦特和同事在实验室中工程了保护移植的被称为一个移植物免受攻击的 T 细胞的细胞。

帕伦特告诉生活科学杂志，“我们拿来了一个免疫细胞并改变了它内部的机制来使它成为一个保护细胞而不是一个杀手细胞，然后我们把它靶向移植物” 。本质上，设计师细胞起保镖的作用。

保镖将注意力集中在 β 细胞上，因为它们认识一个研究人员添加到 β 细胞上的叫CD19 的特定蛋白质。当保镖细胞抓住 CD19 时它们然后费力弄出一种抑制杀手 T 细胞的分子。

这些保镖还制造一种通常帮助激活杀手 T 细胞吸收一种炎症化学物质的蛋白质。帕伦特说，这种抗炎蛋白还告诉保镖来复制，创造一个加强它们队伍的正反馈循环。

为在一个活生物体中测试它们的保镖，研究人员随后提取了源自干细胞的 β 细胞并将其植入小鼠内。然后他们发送杀手 T 细胞来攻击移植的 β 细胞。在一组小鼠中，他们还注射了他们的设计师细胞来防御移植物。

在没有给予设计师细胞的小鼠中，杀手细胞很快的扫荡掉所有的 β 细胞。但研究人员在周四（12 月 5 日）发表在科学（Science）杂志上的研究中报告说，在注射了设计师细胞的小鼠中，移植物至少存活了 35 天，而且当时小鼠仍正在产生胰岛素

帕伦特说，结果显示来工程能保护移植组织的 T 细胞是可能的。

帕伦特说，然而一个挑战是发现一种唯一靶向来激活设计师细胞的蛋白质，因为大多数潜在靶点都被发现在身体内多个部位的细胞上。这增加它们的设计师细胞将在身体内其他部位激活的机会。例如，如果有蛋白质靶变得被感染或癌变细胞但因为被保镖细胞保卫不能被清除这可能摆出一个问题。移植细胞可以被工程来有一个对这些情况的“杀死”开关，但在体内的其他细胞不会有这个开关。

该研究的合著者、生物化学家、加州大学旧金山分校细胞设计研究所所长温德尔李（Wendell Lim ）在一封电子邮件中告诉生活科学杂志，后续工作可能解决这个问题。例如该团队可以工程一个将仅被在移植的 β 细胞上发现而在其他任何地方没有的人工靶点。

周四也同样发表在《科学》杂志上的另一项研究中，李和同事表明了类似的设计师 T 细胞可以靶向脑肿瘤细胞，同时单独留下健康的脑细胞。这些细胞还可以将抗炎化学物质提交到患有类似于多发性硬化症的疾病小鼠的脑细胞。