科学家制造出独一无二的免疫细胞来保护移植物免受攻击

科学家们设计了特殊的免疫细胞，可以保护移植的胰腺细胞免受小鼠攻击。

首先，科学家们设计了免疫细胞来保护干细胞移植物免遭身体排斥——有一天，它们可能为治疗糖尿病打开大门。

该研究的合著者奥黛丽·帕伦特 (Audrey Parent) 说，这些新细胞能够保护移植到小鼠体内的胰岛素生成细胞，这是一个早期的“概念验证”。加利福尼亚州旧金山 (UCSF) 糖尿病中心。

但如果在人体中被证明是安全有效的，那么有一天，设计的细胞可能会被用来保护移植的组织免受攻击，从而减少或消除对抑制免疫系统药物的需求。反过来，这可能为治愈 1 型糖尿病等疾病铺平道路。

在 1 型糖尿病中，称为杀伤性 T 细胞的免疫细胞会破坏产生胰岛素的胰腺 β 细胞。近年来，科学家们逐渐接近用干细胞衍生的新细胞取代被破坏的β细胞，干细胞可以转化为体内任何类型的细胞。

相关：“就像计算机上的重置按钮”：设计师细胞在 3 种不同的自身免疫性疾病中“重启”免疫系统

例如，6 月，科学家通过重新编程脂肪细胞逆转了人的 1 型糖尿病，而总部位于波士顿的 Vertex Pharmaceuticals 公司最近启动了一项关键的大规模试验 > 测试重编程干细胞是否可以消除 1 型糖尿病患者对胰岛素的需求。

但在这种干细胞移植得到广泛应用之前，科学家们需要解决一个大问题：在 1 型糖尿病中，杀伤性 T 细胞已经被训练来瞄准 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，因此目前患者需要抑制免疫系统的强效药物。然而，这些药物会使患者容易受到危险的感染，并且对肾脏和其他器官有毒。

为了解决这个问题，帕伦特和同事在实验室中改造了 T 细胞，以保护移植的细胞（称为移植物）免受攻击。

“我们提取了一种免疫细胞，并改变了它内部的机制，使其成为保护细胞而不是杀伤细胞，”帕伦特告诉《生活科学》。 “然后我们将其瞄准移植物。”本质上，设计细胞充当保镖。

保镖将 β 细胞归零，因为它们识别出一种名为 CD19 的特定蛋白质，研究人员将这种蛋白质添加到了 β 细胞中。当保镖细胞抓住 CD19 时，它们就会产生一种抑制杀伤 T 细胞的分子。

这些卫兵还产生一种蛋白质，可以吸收通常有助于激活杀伤性 T 细胞的炎症化学物质。帕伦特说，这种抗炎蛋白还告诉警卫们进行复制，形成一个积极的反馈循环，加强他们的队伍。

为了在活的有机体中测试他们的守卫，研究人员随后将干细胞衍生的β细胞植入小鼠体内。然后他们发送杀伤性 T 细胞来攻击移植的 β 细胞。在一组小鼠中，他们还注射了设计细胞来保护移植物。

在没有给予设计细胞的小鼠中，杀伤细胞很快消灭了所有的β细胞。但研究人员在周四（12 月 5 日）《科学》杂志上发表的这项研究中报告说，注射了设计细胞的小鼠的移植物至少存活了 35 天，并且当时小鼠仍在产生胰岛素。你>。

帕伦特说，结果表明，改造 T 细胞来保护移植组织是可能的。

然而，帕伦特说，一个挑战是找到一种独特的蛋白质靶标来激活设计细胞，因为大多数潜在靶标都在体内多个部位的细胞上发现。这增加了他们的设计细胞在移植之外的身体其他部位激活的机会。例如，如果带有蛋白质靶标的细胞被感染或癌变，但由于受到保卫细胞的保护而无法被清除，这可能会带来问题。移植细胞可以被设计为在这些情况下具有“杀死”开关，但体内的其他细胞不会有这种开关。

后续工作可能会解决这个问题。例如，研究合著者、生物化学家兼加州大学旧金山分校细胞设计研究所所长 Wendell Lim 表示，该团队可以设计一个人工靶点，仅在移植的 β 细胞上发现，而在其他地方找不到。电子邮件中的生活科学。

在周四发表在《科学》杂志上的另一项研究中，Lim 及其同事表明，类似的设计 T 细胞可以靶向脑肿瘤细胞，同时不影响健康的脑细胞。这些细胞还可以向患有类似于多发性硬化症的小鼠的脑细胞传递抗炎化学物质。

Lim 补充道，展望未来，该团队还有兴趣了解这种方法如何对抗由炎症引发的其他自身免疫性疾病，例如类风湿性关节炎、克罗恩病和其他炎症性肠病。但他说，这些想法要在人体上进行测试还需要几年的时间。

他说：“这项工作为有针对性地治疗炎症性疾病开辟了一条新途径，但需要将许多部分组合在一起并进行测试，才能提出有效的治疗方法。”