2024年12月31日
在一項發(fā)表于2024年12月6日《Science》期刊上的研究中,加州大學舊金山分校的研究人員介紹了一種創(chuàng)新的方法,通過工程改造傳統(tǒng)的CD4+ T細胞來創(chuàng)建合成抑制T細胞(synthetic suppressor T cell),從而實現(xiàn)對特定組織或移植器官的局部免疫反應抑制。這種方法旨在克服傳統(tǒng)全身免疫抑制療法所帶來的嚴重慢性毒性問題,為治療多種炎癥性疾病提供了新的思路。
研究背景與挑戰(zhàn)
許多用于治療炎癥或自身免疫性疾病的藥物會導致全身性的免疫抑制,進而引發(fā)一系列副作用。為了僅在需要的地方抑制免疫反應,科學家們一直在探索基于細胞的治療方法,即編程細胞以局部保護組織免受免疫攻擊。這可以避免全身免疫抑制帶來的廣泛影響。
合成抑制T細胞的設計原理
在這項新研究中,研究人員使用了合成Notch(synNotch)調(diào)控回路對CD4+ T細胞進行了工程改造,使其能夠響應特定抗原并產(chǎn)生定制的抗炎有效載荷。這些合成抑制T細胞被設計用來表達和分泌抗炎因子,如白細胞介素-10(IL-10)、轉(zhuǎn)化生長因子-β1 (TGFβ1) 和程序性死亡配體1 (PD-L1),同時還能消耗促炎因子,例如通過誘導CD25來減少IL-2的可用性。這種組合不僅有效地阻斷了細胞毒性CD4+和CD8+ T細胞的活性,而且形成了一個正反饋循環(huán),促進了合成抑制T細胞的優(yōu)先擴增,并增加了局部抗炎物質(zhì)的生成。
局部免疫保護的應用案例
研究表明,合成抑制T細胞能夠在體內(nèi)局部阻止CAR-T細胞引起的強烈細胞毒效應,保護特定組織不受CAR-T細胞交叉反應的影響,而不干擾其對腫瘤細胞的殺傷作用。此外,在小鼠胰島移植模型中,這類工程化的T細胞成功地在沒有使用全身免疫抑制的情況下保護了移植組織,維持了其內(nèi)分泌功能。
前景展望
這項研究展示了設計和應用合成抑制T細胞的可能性,它們可以在不同的疾病環(huán)境中提供有針對性的免疫抑制策略,包括但不限于癌癥治療中的非門邏輯控制(NOT gate logic control)、防止移植排斥以及治療自身免疫性疾病。通過對復雜免疫信號轉(zhuǎn)導進行合成重組,科學家們不僅可以深入了解免疫抑制的基本要求,還能夠開發(fā)出更為精準有效的治療方案。
該研究成果代表了免疫工程領域的一個重要進展,為未來個性化醫(yī)療的發(fā)展奠定了基礎,特別是對于那些依賴于精確調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)的治療方案而言。隨著進一步的研究和技術進步,我們可以期待看到更多基于合成生物學的創(chuàng)新治療方法出現(xiàn),從而改善患者的治療效果和生活質(zhì)量。