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Science子刊:无需葡萄糖,疫苗诱导的T细胞可快速分裂

2018/09/12 生物探索
导读:通常人们认为,T细胞对感染的反应依赖于葡萄糖作为燃料。然而,近日Colorado Anschutz医学院的科学家们一项研究发现,疫苗激发的T细胞不需要葡萄糖就能快速分裂,这一发现对癌症患者免疫疗法的发展具有重大意义。


从健康捐献者的免疫系统中扫描人类T淋巴细胞(也称为T细胞)的电子显微照片。图片来源:NIAID

研究结果以 “Clonal expansion of vaccine-elicited T cells is independent of aerobic glycolysis”为题发表在《Science Immunology》杂志上。

CU Anschutz医学院、梅奥诊所以及宾夕法尼亚大学的研究人员一起,检测了接种亚单位疫苗(仅使用致病病毒的部分成分)后在人体免疫系统中产生的T细胞。他们发现,这些攻击和杀死感染的关键白细胞并不依赖于葡萄糖来促进每两到四小时发生的快速分裂。相反,它们使用另一个细胞引擎——线粒体来支持它们的扩增。

这项研究的资深作者、Colorado Anschutz医学院免疫学和微生物学教授Ross Kedl说:“线粒体功能可以支持细胞分裂,这一认识对未来疫苗的开发具有许多潜在的实际意义。”


DOI: 10.1126/sciimmunol.aas9822

T细胞分裂不依赖葡萄糖

Kedl说,T细胞对感染的反应通常依赖于葡萄糖作为燃料。癌症肿瘤也是如此。当T细胞遇到肿瘤时,它们最终会争夺葡萄糖,而T细胞通常会以失败告终。所以,当T细胞不需要葡萄糖时,它更有可能击败肿瘤细胞。

此后,Kedl实验室的研究人员发现, T细胞对感染源与亚单位疫苗的反应非常不同。从亚单位疫苗衍生的T细胞复制不需要葡萄糖。

主要作者Jared Klarquist博士解释说,科学家们一直在研究T细胞对感染的反应,如果能理解细胞的反应,就可以制造出更好的疫苗。令人兴奋的是,Kedl和他的同事已经发现了一种非感染性的疫苗方法,可以诱导与使用感染者相同水平的T细胞免疫。

Klarquist进一步说道:“在这些发现之前,人们普遍认为线粒体擅长制造能量,而T细胞分裂则需要葡萄糖来制造蛋白质、脂肪和核酸(如DNA)等将一个细胞变成两个细胞所需的原材料。了解疫苗接种后的免疫反应,可以通过代谢或营养干预来提高疫苗所引发的免疫反应。”

Kedl说:“亚单位接种产生的T细胞非常适合与阻断有氧糖酵解的药物联合使用以及用于对抗癌症,因为好氧糖酵解是癌症成瘾的代谢途径。当T细胞可以自由攻击肿瘤而不是与之竞争获取葡萄糖时,肿瘤的生长就可以被抑制。”

Kedl 对这一发现在癌症免疫疗法中的应用表示期待。目前,该实验室正在探索这些策略如何对已经投入临床的基于免疫的癌症治疗结果产生积极影响。

责编:风铃

参考资料

New discovery on T cell behavior has major implications for cancer immunotherapy

Clonal expansion of vaccine-elicited T cells is independent of aerobic glycolysis

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