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在2023年10月25日发表的论文《结构基础:GARP在人体调节性T细胞上对潜伏性TGF-β1的呈现与激活》中,研究团队阐明了抑制免疫反应的细胞中一组蛋白质的三维结构。研究还发现了一种能够阻断这些蛋白质相互作用及其诱导的免疫抑制反应的抗体药物。这种抗体能够在癌症患者中刺激对抗肿瘤细胞的免疫反应,从而促进免疫细胞攻击肿瘤,发挥抗癌作用。
调节性T淋巴细胞(regulatory T lymphocytes,Tregs)是一种重要的免疫抑制细胞,通常用于抵消过度的免疫反应,预防自身免疫性疾病。然而,在癌症患者中,Tregs却可能发挥有害作用,抑制对抗肿瘤细胞的免疫反应。具体来说,Tregs通过产生一种名为TGF-β的蛋白质来发挥其免疫抑制作用。这种蛋白质会向邻近的免疫细胞传递抑制信号,尤其是那些被认为能够摧毁肿瘤的免疫细胞。

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研究团队的Sophie Lucas教授及其同事在三年前首次发现,TGF-β是通过Treg表面上的一种名为GARP的蛋白质释放的。此外,他们还发现,使用特定的抗体可以阻断GARP释放TGF-β。为了进一步探究GARP如何调节TGF-β的产生以及抗体如何阻断TGF-β的释放,Sophie Lucas与根特大学的Savvas Savvides教授团队展开了合作,旨在揭示GARP和TGF-β组成的蛋白质复合物的三维结构。
研究人员采用了X射线晶体学这一传统的分子结构研究方法。然而,他们面临的挑战是难以获得GARP和TGF-β蛋白质复合物的晶体。为了解决这一问题,科学家们决定使用一种阻断性抗体来稳定复合物的结构,这不仅有助于生成适合用于结构测定的晶体,还能提供治疗性抗体如何发挥作用的细节。

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最终,研究人员发现,GARP就像一个马蹄铁,TGF-β“跨坐”在上面。抗体片段结合在TGF-β和GARP两个蛋白上,其作用是将TGF-β和GARP两个分子粘在一起,确保在其他分子试图将其分开时,TGF-β不会被“拉走”,从而阻止TGF-β释放出有助于肿瘤生长的抑制信息。
Sophie Lucas教授表示:“弄清GARP-TGF-β-抗体复合物的结构展示了阻断TGF-β活性的潜力。未来,科学家们有望基于这一发现,设计出一种精确的方法来治疗与TGF-β或Treg活性相关的疾病,尤其是在癌症治疗中的免疫疗法。”