皇冠体育的一个皇冠体育研究小组在《高级科学》杂志上发表了一项皇冠体育研究,提出了一种触发适应性免疫反应的新方法。
这项皇冠体育研究是由Handan Acar博士领导的,他是Gallogly工程学院生物医学工程的Peggy和Charles Stephenson助理教授,合作者是OU健康科学中心微生物和免疫学系的Mark Lang博士和Susan Kovats博士,她也是俄克拉荷马州医学皇冠体育研究基金会的一名皇冠体育研究员。博士生Gokhan Gunay是这篇论文的第一作者。
细胞死亡如何引起免疫反应
这听起来可能很暴力,但细胞死亡是一个重要的生物过程。免疫原性细胞死亡发生在细胞处于应激状态和细胞膜受损时。除了病原体(致病微生物)之外,先天免疫系统还对科学家所说的损伤相关分子模式(DAMPs)做出反应。这些所谓的“危险分子”是从压力或垂死的细胞中释放出来的,以提醒身体即将到来的危险。当处于压力下时,细胞会诱导DAMPs危险信号,提醒免疫系统注意身体中正在经历压力的部位。
阿卡尔说:“细胞膜损伤可能是由于割伤或烧伤等物理力量造成的意外损伤,也可能是由于病毒或细菌造成的程序性损伤,这种损伤会导致DAMPs的释放。”“例如,如果细胞中存在感染,病原体可能会利用细胞中的资源并驱动其压力并缓慢死亡。受到压力的细胞向免疫系统释放信号,这也触发了程序性细胞死亡。根据损伤的程度和危险信号发出的持续时间,免疫反应会增强。”
有两种免疫反应,先天和适应性。先天免疫对来自体外的病毒或细菌提供最初的保护,但它不是特异性的。通过这种DAMPs反应过程,先天免疫系统吸收病原体并教导细胞适应性免疫。换句话说,适应性免疫来自于身体随着时间的推移学习并产生针对这些病原体的抗体。
Acar的皇冠体育研究小组想知道如何使细胞承受足够的压力,释放触发先天免疫的损伤信号,与适应性免疫反应对话,以类似于接种疫苗时发生的方式教导免疫细胞。
开发一种触发免疫反应的机械工具
皇冠体育研究小组采用了先前皇冠体育研究中提出的方法框架,创造了能够整合到细胞中,聚集并在其膜上产生足够压力的分子,以释放信号,将免疫细胞招募到其位置。
通过创造一种可以触发免疫原性细胞死亡的分子,并管理一小部分病原体,他们正在刺激一个过程,教会免疫系统如何对特定的细菌或病原体做出反应,皇冠体育研究人员认为这在治疗应用方面具有不可思议的潜力。
“作为工程师,我们为医生和临床科学家提供工具,以创造治疗方法,改善诊断或以其他方式改善患者护理,”Acar说。“我们正在制造的肽是一种机械工具,一种分子刀,它不是特定于蛋白质的,所以它们对所有细胞都有效,造成免疫原性细胞死亡和DAMP释放。这些工具可用于免疫学,以更可控的方式了解DAMPs在先天和适应性免疫中的作用。”
Acar解释说,治疗性抗体通过“标记”受感染的细胞,使其被强大的免疫细胞破坏,从而引发更强的免疫反应,而保护性抗体识别病毒或病原体,覆盖它,防止它感染其他细胞。
“一般来说,疫苗和佐剂产生保护性抗体,但不能产生治疗性抗体,”她说。“保护身体是很好的,但如果我们暴露在大量的病毒中,它们可能不够。然后,我们需要治疗性抗体。”
当用流感病毒的一种蛋白质测试这一过程时,皇冠体育研究人员发现,在一次注射和一次加强注射后75天,保护性和治疗性抗体(可以标记受感染细胞以便免疫细胞清除)增加了15倍之多。
“目前可用的大多数佐剂都不能产生这种水平的治疗性抗体,”Acar说。“同样令人兴奋的是,由于肽非常小,它不会产生任何针对它的抗体,所以我们可以一次又一次地使用这种方法来对付不同的病毒。这种肽在癌症免疫疗法或疫苗应用方面具有巨大的潜力。”
现在,皇冠体育研究小组正在寻求更好地理解这一过程在对抗黑色素瘤、胰腺癌和乳腺癌的癌细胞中的应用,希望通过模拟反应表明,可能有多种途径可以从他们的方法中获得积极的结果。