重新编程先天免疫细胞来对抗结核病
结核病是一种攻击肺部的传染病,每20秒就有一人死亡,全球每年有150万人死亡。一个多世纪以来,科学家们一直没有找到治愈这种全球杀手的方法,但现在,蒙特利尔的一个研究小组可能发现了一种新的武器来对抗这种全球杀手。该团队正在重新编程或“训练”免疫细胞,使它们杀死结核病。这些突破性的发现发表在今天的杂志网络版上细胞。
“目前可用的bcg疫苗是无效的。目前的抗生素治疗是有毒的,并导致产生结核病耐药菌株。抗生素时代即将结束;如果我们不研究一种替代方法,我们就会遇到严重的麻烦,”该研究的主要通讯作者、麦吉尔大学卫生中心研究所(i - muhc)的肺部免疫学家和结核病免疫专家Maziar Divangahi博士说。
与Université de Montréal遗传学家Luis Barreiro和他在udm附属CHU圣贾斯汀研究中心的团队合作,研究人员能够解剖和确定触发增强先天基因的基因组途径免疫反应对结核病。
到目前为止,生产结核病疫苗的努力主要集中在T细胞(来自我们免疫反应中具有记忆能力的适应性臂的细胞)上,临床前和临床试验的结果都非常令人失望。现在,迪万加希博士和巴雷罗博士的团队首次证明,当卡介苗以一种能够进入骨髓的方式注射给小鼠时,它可以重新编程干细胞。这些原始细胞负责产生所有的细胞免疫细胞包括我们免疫反应的固有手臂,这是对抗结核病的第一道防线。
为根除结核病而训练的细胞
先天系统——通过骨髓中的干细胞——动员巨噬细胞,巨噬细胞是一种白细胞,可以吞噬并杀死入侵的细菌,如导致结核病的结核分枝杆菌(Mtb)。它们是免疫系统的第一反应者。
然而,Mtb解除了巨噬细胞的杀伤程序,并将它们作为一种“避难所”来复制和生长。迪瓦加希博士的团队研究了这一过程,旨在找出如何提高巨噬细胞杀死结核病的效率。带着这个目标,迪瓦加希博士的团队给小鼠接种了卡介苗,并在一系列实验中观察到,在小鼠体内骨髓BCG能够重新编程或“教育”干细胞,使其增殖并产生杀灭结核病的巨噬细胞。
Divangahi博士说:“尽管我们证明了卡介苗可以诱导干细胞产生经过训练的免疫,但我们不知道这一保护途径中涉及的分子机制。”Divangahi博士也是RI-MUHC呼吸疾病转化研究项目的副主任和麦吉尔大学医学副教授。
为了弄清楚这些分子机制是什么,迪万加希博士开始与巴雷罗博士及其在圣贾斯汀大学的团队合作。他们的目标是解剖参与触发增强基因的基因组通路先天免疫反应对结核病。
巴雷罗博士的团队演示了保护程序是如何从干细胞一直传递到巨噬细胞的。此外,他们还确定了受过教育的巨噬细胞中保护途径的遗传印记,这些巨噬细胞被“打开”以杀死结核病病原体。巴雷罗博士说:“这实际上是在寻找不同的方法来开发更好的疫苗,这些疫苗将利用巨噬细胞的力量,最终将人体的先天免疫记忆发挥作用。”
“目前的疫苗卡介苗是1921年引进的,未能控制结核病的流行。这项工作将完全重新调整开发结核病新疫苗的努力,”蒙特利尔麦吉尔国际结核病中心主任Marcel Behr博士补充说。
尽管研究人员和同事们非常希望这种新方法能够产生一种有效的疫苗来对抗结核病和其他潜在的传染病,但迪瓦加希博士还是警告说。“这只是冰山一角,显然还需要进一步的研究来充分利用stem的力量细胞对传染病的免疫能力"