Nature:第一张人类免疫系统的完整连接图

【字体: 时间:2022年08月05日 来源:Nature

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  研究人员绘制了第一张人类免疫系统的完整连接图,展示了免疫细胞如何相互交流,以及在疾病中调节这些通路的方法。

  

人类免疫系统连接网络的第一张综合图已经被绘制出来,这可能会有助于研发新的免疫疗法来治疗癌症、传染病和其他免疫反应发挥作用的疾病。

来自Sanger研究所的科学家和合作者展示了全身的免疫细胞是如何连接和交流的。

这项研究于2022年8月3日发表在《自然》杂志上,包括发现了许多以前未知的相互作用,它们共同揭示了人体免疫防御的组织。这为目前已经用于治疗患者的免疫疗法的长期问题提供了答案。在未来,这张公开且详细的免疫系统地图也可能对识别新疗法至关重要。

免疫系统是由专门的细胞组成的,其中一些细胞单独穿行于全身,扫描受伤或疾病的迹象。一旦这些细胞发现了威胁,它们就需要将信息传递给其他细胞,以便产生有效的免疫反应。这种细胞到细胞的信号传递的一种方式是通过细胞表面的蛋白质与其他细胞表面匹配的“受体”蛋白质结合。在此之前,科学家和临床医生对体内所有不同类型的免疫细胞之间的受体连接只有一个不完整的图谱。

深入了解免疫细胞之间的相互作用,以及这种交流如何融入整个人体,是至关重要的,如果我们要开发增强免疫系统以对抗疾病的治疗方法,即免疫疗法。

免疫疗法在治疗疾病,尤其是某些癌症方面已经显示出巨大的潜力。然而,这些方法只对特定的患者群体和特定的情况有效。了解免疫受体连接的图谱可以帮助解释为什么免疫疗法有时只对一部分患者有效,并为设计未来的免疫疗法提供新的目标,这些疗法可能对目前无法从这些前沿治疗中获益的患者有效。

如果我们希望预防和治疗自身免疫性疾病,也有必要了解免疫系统中发生的细胞间信号。自身免疫性疾病是由于人体错误地接收内部信号而攻击自身造成的。

这份由威康桑格研究所(Wellcome Sanger Institute)及其合作者发表的新论文详细描述了研究人员如何分离和研究一组近乎完整的表面蛋白,这些蛋白在物理上将免疫细胞连接在一起。然后,他们使用大量的计算和数学分析来创建一个图谱,显示细胞类型、信使和免疫细胞之间每一次对话的相对速度。

创造这张详细的免疫系统图需要多年的技术进步来解决这个规模的问题。每个免疫细胞表面可能有数百种不同的蛋白质和受体,这些蛋白质的相互作用往往是短暂的,因此必须发明专门的方法来组装精确的图谱。

通过这张地图,我们有可能看到不同疾病对整个免疫系统的影响,并研究与免疫细胞表面不同蛋白质结合的新疗法。细胞表面蛋白质比任何其他蛋白质类型更经常作为新药的基础,因为它们容易获得药物,并对细胞接收的信号有强大的影响。

第一作者Jarrod Shilts说:“分离和分析每一个免疫细胞及其相互作用,为我们绘制了第一张人体所有免疫细胞之间对话的地图。这是了解免疫系统内部工作机制的一大步,有望被世界各地的研究人员用于帮助开发与人体防御机制相关的新疗法。”

Berend Snijder教授说:“这项研究产生了一种令人难以置信的新工具,可以用来帮助突出哪些蛋白质和途径将有利于药物开发的目标。它还可以解析一种药物是否会对其他途径产生影响,从而导致副作用。所有这些信息可能有助于新疗法的开发,并可能提供关键的支持证据,以帮助确保最有效的治疗方法投入临床试验。”

该研究的资深作者、现任职于约克大学的Gavin Wright教授说:“免疫疗法与人体免疫系统合作,对抗癌症和自身免疫等疾病。它们对某些人群非常有效,但不是所有人,导致一些人得不到治疗。我们的研究是20多年工作的成果,它可能是理解为什么这些治疗方法在某些群体中更有效的关键,以及如何对它们进行调整,以确保尽可能多的人受益。”

文章标题

A physical wiring diagram for the human immune system


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