来自加州大学旧金山分校的一个研究小组利用一种细菌中的天然蛋白,成功构建出了免疫细胞的“暂停开关”,这一发现有望为癌症和多发性硬化症等疾病的免疫治疗提供更有效、更安全的控制手段。
这些“效应蛋白”由一些保护自身免受宿主免疫系统攻击的细菌生成,它们通过渗入免疫细胞并关闭免疫反应,确保细菌完成复制。研究小组的细胞工程技术人员证实,他们能够从细菌中分离出这些效应蛋白,并将其操作进入酵母或人类免疫T细胞中,从而在遗传工程细胞中构建出一个“暂停”开关。
最终,他们希望将这种暂停开关整合到免疫治疗中,使治疗过程更易控制,减少副作用。免疫疗法在癌症及自身免疫性疾病(如多发性硬化症和糖尿病)中日益受到关注,其目的是支持免疫系统杀伤病变细胞,或抑制过度激活的免疫反应。然而,这些治疗在体内难以控制,可能误伤健康细胞。
文章的资深作者、霍华德休斯医学研究所研究员及加州大学旧金山分校细胞与分子药理学教授Wendell Lim博士表示:“现在许多人对于利用免疫系统对抗癌症和自身免疫性疾病感到兴奋。我们已经确定可以通过再培训免疫系统来攻击病变细胞,但必须以受控的方式进行。就像学习滑雪,首先必须学会如何停住。”
通常,当研究人员遗传工程操纵T细胞用于治疗时,唯一终止这些细胞过度激活的方法就是插入编码一种“自毁”开关的DNA,通过这一开关破坏细胞。而新方法则是命令细胞暂停,而非死亡。Lim将他的细胞工程研究焦点放在构建一种细胞组合工具上,包括刹车、油门和方向盘,科学家们可将其应用到生物学治疗中实现更好的控制,就像改造化学药物使其更精确、毒性更低一样。
原来细菌是这些工具的良好来源,它们具有多种活性,能够在宿主肠道或口腔的恶劣环境中生存。Lim说:“免疫系统一直是一个平衡的问题。如果我们可以决定何时及何处开启这些治疗,精确度将会高得多。病原体进化了大量非常强有力的蛋白,我们可以利用它们去做这些事情。”
新研究结果证明了两种细菌效应蛋白——鼠疫耶尔森氏杆菌效应蛋白YopH和福氏志贺氏菌OspF蛋白——可以用于改变和微调细胞中一种称作有丝分裂原激活蛋白激酶(MAPK)信号通路的关键蛋白质链。这一信号通路在免疫反应和调控与癌症相关的失控性细胞生长方面起重要作用。作者们还证明OspF蛋白可以选择性靶向同一细胞中几条MAPK信号通路中的一个,这一活性只能通过新的蛋白质合成来修复,从而进一步延缓了免疫反应。
(生物通:何嫱)