免疫细胞中的“前锋”,是如何对抗肿瘤、感染和炎症的?

当病原体侵入人体时,需要免疫细胞快速反应。今天我们要来介绍的是一种处在免疫反应最前沿的特殊免疫细胞——先天淋巴细胞。对于先天性淋巴细胞,可能有人会觉得陌生,但是说到NK细胞,绝大多数人肯定会认识。没错,NK细胞就是先天淋巴细胞的一种!但事实上,先天淋巴细胞是一个大的群体,有着不同的类型以及分工。

免疫细胞中的“前锋”,是如何对抗肿瘤、感染和炎症的?
免疫细胞中的“前锋”,是如何对抗肿瘤、感染和炎症的?

关于先天淋巴细胞,科学不断有新发现。《自然·免疫》上曾发文称[1],先天淋巴细胞与PD-1抑制剂联用可显著增强黑色素瘤的治疗效果。最近,德国维尔茨堡系统免疫学研究所的科学家们在《自然·免疫》上发文阐述了先天性淋巴细胞是如何直接分化成熟,以及其不同类型细胞的分工[2]。

这些都让人们对这类冲锋在免疫一线的免疫细胞有了更深的认识。

先天淋巴细胞:驻扎在人体里的第一批军队

免疫细胞是指参与免疫应答或与免疫应答相关的细胞。包括淋巴细胞、树突状细胞、单核/巨噬细胞、粒细胞等。它们的作用是杀灭入侵的敌人,比如细菌和病毒等,并且维持身体内环境的稳定,就像驻扎身体里的军队一样,时刻保护身体的安全。

作为一类特殊的免疫细胞——先天淋巴细胞,简称ILCs,它们栖息在肺、肝、皮肤和肠道等各种组织中,在早期阶段就在那里与入侵者进行斗争。

免疫细胞中的“前锋”,是如何对抗肿瘤、感染和炎症的?
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这些细胞有一个特殊功能:它们不必像许多其他免疫细胞一样,需要先在后方训练场——淋巴器官中接受训练,提前认识敌人。取而代之的是,它们在出生后不久就定居在组织和器官中,永久留在那里,并可以从未成熟的前体细胞直接分化为成熟的免疫细胞。

分工明确:供给细胞、辅助细胞和杀伤细胞

德国研究团队在《自然·免疫》上告诉我们:先天淋巴细胞有着明确的分工,比如有的负责补给,有的负责战斗。

免疫细胞中的“前锋”,是如何对抗肿瘤、感染和炎症的?
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该研究所下属的马克斯·普朗克研究组主席兼负责人Georg Gasteiger教授解释说:“我们想要了解未成熟的先天性淋巴细胞是如何成为效应细胞的,例如,是否可以在细胞因子的帮助下杀死肿瘤细胞或对抗感染。”

为此,研究人员研究了在病毒感染和肿瘤防御中发挥作用的ILC1s(先天淋巴细胞的一种类型)。他们采集了肝脏中单个ILC1的“分子指纹”-它们所有的mRNA分子信息,并根据这些信息创建了一个虚拟细胞图谱。

通过分析这些“分子指纹”,研究人员认识到ILC1s中主要可分为两类细胞:

一类为辅助细胞,负责提供“战略补给”,其产生广泛的信使物质(细胞因子),这些物质在感染的早期阶段发挥作用;

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另一类为杀伤细胞,其携带的分子可以识别和杀死入侵病原体以及肿瘤细胞。

论文的第一作者解释说:“到目前为止,人们一直认为它们是不同类型的先天免疫细胞,但我们的数据显示,它们由同一途径演化而来,只是在功能上有不同程度的区别。”

先天淋巴细胞:拥有多种功能,护卫机体健康

先天淋巴细胞奋战在保卫机体健康的第一线,参与早期抗感染免疫,抗肿瘤免疫,调节组织炎症以及维持组织内环境稳态等,研究发现,其主要可分为5个亚群,分别为NK细胞,ILC1,ILC2,ILC3以及 LTi,它们分别具有不同的功能。

免疫细胞中的“前锋”,是如何对抗肿瘤、感染和炎症的?
免疫细胞中的“前锋”,是如何对抗肿瘤、感染和炎症的?

图片来自文献[3]

NK细胞和ILC1属于第一组,分泌IFN-γ等细胞因子,主要发挥抗病毒和肿瘤免疫活性,但二者不同的是,NK细胞在血液循环中巡逻,而ILC1驻扎在特定部位。

免疫细胞中的“前锋”,是如何对抗肿瘤、感染和炎症的?
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ILC2细胞属于第二组,可分泌IL-4,IL-5等细胞因子,主要对寄生虫产生免疫应答,但当其反应过分强烈时,也会诱发过敏反应。

ILC3和LTi属于第三组,分泌IL-17,IL-22等细胞因子,ILC3主要对细菌,真菌等产生免疫应答,此外其还调控肠道菌群的平衡;LTi主要参与形成刺激淋巴结[3]。

小结

先天淋巴细胞作为机体免疫细胞的重要组成部分,其作用广泛,近年来越来越受到重视。科学家们也尝试利用先天淋巴细胞进行疾病治疗,相信随着这些研究不断取得进展,先天淋巴细胞有望成为下一个极具潜力的免疫细胞疗法!

免疫细胞中的“前锋”,是如何对抗肿瘤、感染和炎症的?
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参考文献:

[1]Jacquelot N, Seillet C, Wang M, Pizzolla A, Liao Y, Hediyeh-Zadeh S, Grisaru-Tal S, Louis C, Huang Q, Schreuder J, Souza-Fonseca-Guimaraes F, de Graaf CA, Thia K, Macdonald S, Camilleri M, Luong K, Zhang S, Chopin M, Molden-Hauer T, Nutt SL, Umansky V, Ciric B, Groom JR, Foster PS, Hansbro PM, McKenzie ANJ, Gray DHD, Behren A, Cebon J, Vivier E, Wicks IP, Trapani JA, Munitz A, Davis MJ, Shi W, Neeson PJ, Belz GT. Blockade of the co-inhibitory molecule PD-1 unleashes ILC2-dependent antitumor immunity in melanoma. Nat Immunol. 2021 Jul;22(7):851-864.

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34099918/

[2]Christin Friedrich, Renske L. R. E. Taggenbrock, Rémi Doucet-Ladevèze, Gosia Golda, Rebekka Moenius, Panagiota Arampatzi, Natasja A. M. Kragten, Katharina Kreymborg, Mercedes Gomez de Agüero, Wolfgang Kastenmüller, Antoine-Emmanuel Saliba, Dominic Grün, Klaas P. J. M. van Gisbergen, Georg Gasteiger. Effector differentiation downstream of lineage commitment in ILC1s is driven by Hobit across tissues. Nature Immunology, 2021; DOI: 10.1038/s41590-021-01013-0

[3]Vivier E, Artis D, Colonna M, Diefenbach A, Di Santo JP, Eberl G, Koyasu S, Locksley RM, McKenzie ANJ, Mebius RE, Powrie F, Spits H. Innate Lymphoid Cells: 10 Years On. Cell. 2018 Aug 23;174(5):1054-1066. doi: 10.1016/j.cell.2018.07.017. PMID: 30142344.

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30142344/

[4]https://www.sciencedaily.com/releases/2021/08/210830123230.htm

发布者:木木夕,转转请注明出处:https://www.cells88.com/myxb/6162.html

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