静默B细胞由黑转红?! 昔日自体未爆弹转变为免疫守护者!

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目前任职于澳洲雪梨加尔文医学研究所(Sydney’s Garvan Institute of Medical Research)的免疫学教授 Chris Goodnow 于三十年前发现了数以百万计的静默 B 细胞。这些细胞与一般 B 细胞不同,它们长期默默地存在人体内,看起来毫无用处,但其实它们很危险,可能会无预警地产生“坏抗体”攻击人体自身组织,导致自体免疫性疾病,例如多发性硬化症(multiple sclerosis)、全身性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus)和类风湿性关节炎(rheumatoid arthritis)。然而,却无人知晓人体保留这么多枚自体未爆弹的原因。

今日,由 Goodnow 教授所率领的研究团队解开这个谜题,这群沉默的 B 细胞能被重新唤醒制造坏抗体,然后辨识伪装成正常细胞的入侵者(细菌、病毒),并且对抗它们,该研究刊登于《Science》。

该研究团队采用由 Rob Brink 教授及其团队开发的临床前小鼠模型进行研究,他们发现,静默 B 细胞在遇到与自身抗原非常相似的外来抗原时,会产生抗体。最重要的是,在这群 B 细胞攻击外来抗体之前,它们所制造的抗体会经过三次的 DNA 序列改变,第一次变异为 Isoleucine29 转变为 Phenylalanine29,此时能降低其抗体与自身蛋白质的亲和力;第二次变异为 Serine52 转变为 Threonine52,第三次变异为 Tyrosine53 转变为 Phenylalanine53,此时抗体与外来抗原的亲和力提升 5000 倍。简言之,抗体第一个改变,防止本身与自身抗原结合,另外二个改变则大大增加它们辨识且标靶病毒或细菌的能力。

该研究团队借由 X 光晶体绕射来探讨三种 DNA 变异如何以确定的方式重新排列,以提升其对外来分子的辨识能力,并且更准确地辨识自身蛋白质。结果显示,被收回的抗体整齐地围绕在外来分子的奈米级凹槽上,而非围绕在自身抗原上。

Daniel Christ 教授指出,该研究让他们走上了一段令人兴奋的旅程,因为他们不仅发现了一种新的免疫力,还能明确地证实一个坏的抗体如何转变成一个好的抗体。最关键的是,这些已被收回的抗体决不是一种退步选择,事实上,他们的研究显示出相反的结果,借由调整坏抗体而产生的新抗体甚至可能比其他已知的途径产生的抗体更好。

Christ 教授表示,这一大群被长期被忽视的静默 B 细胞,未来有极大的潜力应用于疫苗开发上。该研究团队的博士生 Deborah Burnett 接着指出,他们希望未来的研究团队不会忽视这些静默 B 细胞群体,而是透过它们研发出新疫苗,进而标靶特定细菌或病毒,特别是能伪装成人体自身抗原的爱滋病毒。

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参考资料:
1. Deborah L. Burnett, et al. Science 2018; 360 (6385): 223-226. DOI: 10.1126/science.aao3859
2. http://www.afr.com/news/a-world-first-australian-scientists-uncover-the-immune-systems-secret-weapon-20180412-h0yokz
3. https://www.sciencedaily.com/releases/2018/04/180412141052.htm

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