科学家发现T细胞可记住过去的病毒敌人,为靶向癌症治疗带来希望

360影视 动漫周边 2025-09-12 20:05 1

摘要:一项颠覆性的发现彻底改变了免疫学领域的一个核心信条,揭示了一小部分被称为“T细胞”的免疫卫士似乎生来就注定要“记住”未来的威胁,而非在战斗后才被动习得。这一发现不仅为我们理解人体如何抵御疾病提供了全新的视角,更有可能催生一种革命性的癌症治疗策略——在肿瘤形成之

信息来源:https://medicalxpress.com/news/2025-09-pathogen-cells-inherent-immunological-memory.html

一项颠覆性的发现彻底改变了免疫学领域的一个核心信条,揭示了一小部分被称为“T细胞”的免疫卫士似乎生来就注定要“记住”未来的威胁,而非在战斗后才被动习得。这一发现不仅为我们理解人体如何抵御疾病提供了全新的视角,更有可能催生一种革命性的癌症治疗策略——在肿瘤形成之前,就预先为免疫系统接种“疫苗”。

免疫系统的记忆能力是现代医学的基石。正是这种能力,使得疫苗能够保护我们免受麻疹、脊髓灰质炎等致命病毒的侵害,也是人体在首次感染后能对普通感冒产生一定抵抗力的原因。这一记忆功能的核心执行者,是一类名为CD8 T细胞的白细胞。它们的职责是巡视全身,精准识别并摧毁被病毒感染的细胞以及发生癌变的异常细胞。

根据长期以来被广泛接受的免疫学理论,绝大多数CD8 T细胞在未被激活时,都处于一种被称为“幼稚”(naïve)的静息状态。它们如同尚未接受训练的新兵,潜力巨大但方向未定。当它们首次遇到特定的外来入侵者——即抗原——并被激活时,会迅速分化并大量增殖,形成一支强大的“杀伤性T细胞”军队,投入到清除病原体的战斗中。在这场殊死搏斗之后,绝大多数杀伤性T细胞会因完成使命而凋亡,只有极少数幸存者会转化为“记忆T细胞”,它们作为身经百战的“老兵”,将入侵者的特征铭记在心,从而在未来能够发起更快、更强的免疫反应。

然而,美国马萨诸塞大学阿默斯特分校的一个研究团队在最新一期《科学进展》杂志上发表的论文,对这一经典模型提出了根本性的挑战。他们发现,在庞大的幼稚T细胞群体中,天然存在着一个独特的亚群,这些细胞在接触任何病原体之前,其命运就已经被决定——它们天生就是记忆细胞的“种子选手”。

“我们过去一直认为,幼稚T细胞是一块‘白板’,它们是否成为冲锋陷阵的杀手,还是成为承载记忆的哨兵,完全取决于它们被激活时所处的环境和信号,”该研究的资深作者、马萨诸-塞大学阿默斯特分校的免疫学家列昂尼德·波贝津斯基(Leonid Pobezinsky)教授解释道。“但我们的研究表明,事实并非如此。存在一个精英小组,它们从一开始就被编程要成为记忆细胞。”

这一发现源于跨学科的紧密合作。研究团队首先利用一种特殊的抗体技术,对小鼠体内的幼稚T细胞进行深入分析,并锁定了一种名为Dapl1的蛋白质。他们注意到,只有一小部分幼稚CD8 T细胞会表达这种蛋白。这一不同寻常的现象暗示,这群细胞可能拥有与众不同的身份和功能。

为了验证这一猜想,团队构建了一种名为Dapl1ZsGreen的基因工程小鼠模型。在这种小鼠体内,所有表达Dapl1蛋白的细胞都会发出绿色荧光,使得研究人员可以在活体状态下清晰地追踪它们的“生命旅程”。实验结果证实了他们的假设:当这些小鼠受到病毒感染时,那些带有绿色荧光标记的、预先表达Dapl1的幼稚T细胞,绝大多数都存活了下来,并成功转化为了长寿的记忆T细胞。相反,那些不表达Dapl1的T细胞则主要分化为短命的杀伤性T细胞,在战斗结束后便消失殆尽。

“这颠覆了我们对免疫记忆形成的看法,”论文的第一作者、波贝津斯基实验室的研究生亚当·林奇(Adam Lynch)说。“这意味着免疫系统采用了一种更为深思熟虑的策略。它并没有把所有的‘鸡蛋’都放在一个篮子里,而是在战斗打响之前,就预先筛选并保护了一批‘火种’,专门用于构建长期记忆。这个小组可能不直接参与最初的激烈战斗,而是作为一个战略储备库,确保无论感染多么严重,关于敌人的关键情报都能被安全地保存下来。”

这一发现的意义远不止于修正教科书上的理论。它为开发更高效、更具靶向性的癌症免疫疗法开辟了一条全新的道路,尤其是在当前备受瞩目的CAR-T细胞疗法等领域。更令人振奋的是,这些被预先设定的记忆T细胞展现出了类似干细胞的特性,意味着它们不仅能长期存活,还具备强大的增殖和分化潜力。

目前的免疫疗法,如CAR-T,通常需要从患者体内提取T细胞,在体外进行基因改造,使其能够识别并攻击癌细胞,然后再输回患者体内。然而,这种方法面临诸多挑战:对于一些免疫系统已被癌症或前期治疗严重削弱的患者,可能无法获得足够数量或足够健康的T细胞;同时,改造过程复杂且成本高昂。

而“天生记忆”T细胞的发现,提供了一种更具吸引力的可能性。科学家们或许可以特异性地分离出这些表达Dapl1的、具有干细胞特性的幼稚T细胞亚群。由于它们天然的生存和记忆潜能,这些细胞成为了进行基因工程改造的理想载体。

波贝津斯基教授设想了未来的应用场景:“我们可以从一个个体(无论是健康的还是患病的)体内分离出这些‘种子’细胞,在实验室里对它们进行基因编辑,‘教会’它们识别特定类型的肿瘤抗原——比如某种肺癌或胰腺癌的独特标记。然后,我们将这些经过‘特训’的精英记忆细胞进行扩增,再输回体内。”

这种方法可能带来双重优势。首先,作为一种治疗手段,这些经过改造的细胞因为其固有的记忆属性,有望在患者体内形成一支持久、高效的抗癌军队,能够长期监视并清除复发的肿瘤细胞。其次,也可能是更具革命性的一点,是它开启了“预防性”癌症免疫疗法的大门。对于那些因遗传因素(如携带BRCA基因突变的女性,其罹患乳腺癌和卵巢癌的风险极高)而面临高患癌风险的人群,医生或许可以在他们完全健康的时候,就为其注入针对其潜在癌症类型的“记忆T细胞疫苗”。这支预先部署的免疫巡逻队,将在癌细胞刚刚萌芽、尚未形成气候之时就将其彻底消灭。

尽管前景光明,研究团队也强调,目前的工作仍处于基础研究阶段,所有的实验结果均来自动物模型。下一步的关键,是在人体内寻找并验证是否存在功能相同的T细胞亚群。

“我们有充分的理由相信,这种为了确保物种延续而进化出的高效免疫策略,同样也存在于人类体内,”波贝-津斯基表示。“一旦我们在人体中确认了这些细胞的存在及其生物学标记,我们就可以着手开发分离、培养和改造它们的技术。”

从实验室的突破到临床上的广泛应用,无疑还有很长一段路要走,需要解决包括安全性、有效性和规模化生产在内的诸多难题。但无论如何,这项发现已经为我们描绘了一幅激动人心的未来蓝图。通过揭示免疫系统内部深藏的智慧,科学家们可能已经找到了那把能够解锁人体自身力量、从根本上战胜癌症的钥匙。

来源:人工智能学家

相关推荐