触发靶向免疫反应的新“分子工具”

　　

俄克拉何马大学的一个研究小组在《Advanced Science》杂志上发表了一项研究，提出了触发适应性免疫反应的新方法。

这项研究由Handan Acar博士、Gallogly工程学院的Peggy和Charles Stephenson生物医学工程助理教授领导，并与OU健康科学中心微生物与免疫学系的Mark Lang博士和俄克拉荷马州医学研究基金会的Susan Kovats博士合作。博士生Gokhan Gunay是这篇论文的第一作者。

细胞死亡如何引起免疫反应

这听起来可能很暴力，但细胞死亡是一个重要的生物过程。免疫原性细胞死亡发生在细胞受到压力和细胞膜受损时。除了病原体——微小的致病有机体——先天免疫对科学家们所说的“损伤相关分子模式”(DAMPs)有反应。这些所谓的“危险分子”从压力或死亡的细胞中释放出来，提醒身体危险即将来临。当受到压力时，细胞会诱导出DAMPs危险信号，提醒免疫系统注意身体中承受压力的位置。

Acar说:“细胞膜损伤可能是偶然的，因为物理力量，如割伤或烧伤，或由于病毒或细菌的编程，这种损伤会导致DAMPs的释放。例如，如果一个细胞内发生感染，病原体可能会利用细胞内的资源，导致其压力和缓慢死亡。受到压力的细胞向免疫系统释放信号，这也会触发细胞的程序性死亡。根据损伤的程度和发出危险信号的持续时间，免疫反应会增加。”

有两种免疫反应，先天的和适应性的。先天免疫对源自体外的病毒或细菌提供最初的保护，但它不是特异性的。通过这种DAMPs反应过程，先天免疫系统吸收病原体，并教细胞获得性免疫。换句话说，适应性免疫来自于身体随着时间的推移而学习，并产生针对这些病原体的抗体。

Acar的研究团队想知道如何让细胞承受足够的压力来释放损伤信号，从而触发先天免疫与适应性免疫反应对话，以类似接种疫苗时发生的情况教会免疫细胞。

开发一种触发免疫反应的机械工具

该研究小组应用了之前研究中提出的方法论框架，创造了能够融入细胞、聚集并对其膜造成足够压力的分子，从而释放信号，将免疫细胞召集到其所在位置。

通过制造一种可以触发免疫原性细胞死亡的分子，并控制一小部分病原体，他们正在刺激一个过程，教会免疫系统如何对特定的细菌或病原体做出反应，研究人员认为，这在治疗应用方面具有不可思议的潜力。

当用流感病毒的蛋白质测试这一过程时，研究人员发现，在一次注射和一次加强注射75天后，保护性和治疗性抗体(可以标记感染细胞以清除免疫细胞)增加了15倍。

Acar表示:“作为工程师，我们为医生和临床科学家提供工具，以创建治疗方法，改善诊断或改善患者护理。我们正在创造的多肽是一种机械工具，一种分子刀，它不是针对一种蛋白质，所以它们对所有细胞都有效，导致免疫原性细胞死亡和DAMP的释放。这些工具可以用于免疫学，以一种更可控的方式了解DAMPs在先天和适应性免疫中的影响。治疗性抗体通过标记受感染的细胞，使其被强大的免疫细胞破坏，从而引发更强的免疫反应，而保护性抗体识别病毒或病原体，覆盖它，防止它感染其他细胞。一般来说，疫苗和佐剂产生保护性抗体，但不能产生治疗性抗体，但如果我们暴露在大量的病毒中，它们可能不够。然后，我们需要治疗性抗体。目前大多数佐剂都不能产生这种水平的治疗性抗体，同样令人兴奋的是，由于这种缩氨酸非常小，它不会产生任何对抗它的抗体，所以我们可以一次次地对不同的病毒使用这种方法。这种肽在癌症免疫治疗或疫苗应用方面具有巨大的潜力。”

现在，研究团队正在寻求更好地理解这一过程在对抗黑色素瘤、胰腺癌和乳腺癌癌细胞方面的应用，希望模拟出的反应表明，他们的方法可能有多种途径获得积极的结果。

Peptide Aggregation Induced Immunogenic Rupture (PAIIR)