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科学家绘制了控制免疫系统刹车的基因

加利福尼亚州旧金山-2020年9月30日-与大多数T细胞发起针对外来分子的免疫反应不同,调节性T细胞是人类免疫系统的维持和平者,可在不需要时抑制炎症反应。现在,格拉德斯通研究所的研究人员与加州大学旧金山分校(UCSF)和慕尼黑工业大学(TUM)的科学家合作,绘制了有助于区分调节性T细胞与其他T细胞的基因网络。他们的发现可能导致增强或削弱调节性T细胞功能的免疫疗法。

Gladstone-UCSF基因免疫研究所所长亚历克斯·马森(Alex Marson)表示:“将控制T细胞生物学的遗传网络整合在一起,是寻找可改变这些细胞功能以治疗癌症和自身免疫疾病的药物靶标的第一步。” ,医学博士,研究高级作者。

所有T细胞都因在胸腺中发育而得名,它们的表面具有相似的受体,并在破坏病毒,细菌和某些癌细胞的免疫反应中发挥作用。但是调节性T细胞具有独特的功能,起抑制其他T细胞的作用,从而使免疫反应不会过度。小鼠研究表明,增加调节性T细胞的数量,从而在免疫系统上施加更强的“刹车”,可能有助于缓解自身免疫性疾病的症状。另一方面,怀疑阻断调节性T细胞或解除这些分子刹车,有助于免疫系统更好地对抗癌症。

通过从患者体内取出细胞,扩增细胞,然后将其重新注入体内,增强调节性T细胞数量的疗法已经在包括1型糖尿病和器官移植受者在内的自身免疫性疾病患者中进行了试验。然而,到目前为止,此类治疗通常并未涉及实际改变免疫细胞的功能。

“我们以前关于调节性T细胞的大多数知识都是来自小鼠模型,”凯瑟琳·舒曼(Kathrin Schumann)说,他是该论文的共同第一作者和同时通讯作者,并且是前UCSF博士后研究员,现在是慕尼黑工业大学的助理教授。“我们想对人类调节性T细胞进行基因解剖,以更好地了解它们如何连接以及如何操纵它们。一旦我们了解了每个基因的功能,我们就可以精确地编辑细胞来治疗疾病。”

在这项新的研究中,发表在《自然免疫学》杂志上的文章,Marson,Schumann及其合作者使用了基于CRISPR的基因编辑技术来改变调节性T细胞,选择性地去除了40种不同的转录因子。选择40个转录因子-控制许多其他基因激活的主基因-因为先前发表的数据已经暗示,与其他T细胞相比,它们可能在调节细胞中发挥特定功能。

然后,研究人员集中研究了在最初的筛选中作用最强的10个转录因子,并查看了成千上万个基因,以查看在改变的细胞中哪些基因被打开或关闭。他们总共对54,424个单个调节性T细胞进行了分析。

通过分析被这10个原始转录因子激活或沉默的基因子集,研究小组将涉及调控T细胞生物学的大量遗传程序网络整合在一起。在最令人惊讶的结果中,该研究表明,研究较少的转录因子HIVEP2对调节性T细胞功能有很强的作用。在小鼠的后续研究中,科学家发现去除HIVEP2基因会降低调节性T细胞平息炎症的能力。

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