抗癌T细胞比专家想象的更聪明更强大

研究人体抗癌T细胞的科学家们有一个严重的问题：当他们在实验室培养它们时，T细胞处于平衡状态，等待撞到癌细胞。但这不是他们在体内的运作方式。在那里，他们是机动的小猎犬，积极寻找受感染的细胞。

在这种活跃的模式中，他们可以发现细胞显示的癌症证据远少于研究人员之前的想法，范德比尔特大学化学与生物分子工程教授Matt Lang博士。学生Yinnian Feng和他们的哈佛大学合作者发现。

他们的工作代表了开发杀伤性T细胞以攻击肿瘤的飞跃，出现在今天的美国国家科学院院刊上。

标题为“机械传感驱动αβT细胞识别的敏锐度”，这是超过1,000个个体实验的结果，这些实验旨在触发T细胞，当它们被人类无法检测到推动时。

Lang说，这项研究有望改变免疫学家正在寻找的东西，因为它证明了T细胞可以触发细胞杀伤，而传染性病原体，物理损伤和恶性转化的证据远远少于研究人员所认为的。现在，研究人员将寻找T细胞，这些T细胞在被损伤的细胞中被抛出时具有最强的结合潜力。

“我们可以第一次选择能够可靠地投球的棒球队，”朗说。“你选择哪种T细胞，你将哪一种细胞放回患者体内?对抗它们?也许你很幸运，选择正确的T细胞。通过这些新的测试，我们可以测量本土的，充满活力的状态下的相互作用。我们找到了可靠触发它们的最佳位置。“

他说这项研究对他来说具有个人意义，因为他的妻子多年来一直与甲状腺癌作斗争 - 她目前没有癌症 - 而且他很快就失去了其他癌症亲属。

Lang的团队与哈佛大学的Dana-Farber癌症研究所合作，自20世纪80年代初以来，研究人员一直在研究区分异常细胞和正常细胞的T细胞受体。Ellis Reinherz博士说，当工程学教授在麻省理工学院就读时，他和Lang一起工作，就在范德比尔特之前。他们使用光学镊子 - 高度聚焦的激光束 - 来帮助表征T细胞的结构并进行单分子分析。

“Matt在这里展示的是，在存在力的情况下，T细胞识别其目标的能力得到显着提高，”Reinherz说。他警告不要将新的研究结果视为灵丹妙药，但将其定性为非常重要的基础科学。

Reinherz说：“下来这种技术将有助于磨练我们最好地识别肿瘤抗原的方法，并开发出合理的方法来识别T细胞受体，这种方法可以相互识别T细胞受体。”“我们可能能够提高我们正在生成的质量，对它们进行表征，并以非常真实的方式定义病原体衍生的反应。

“我们的工作对于开发抗原特异性杀伤性T细胞至关重要。”

Feng和Lang使用光学镊子进行实验以拾取微观球体并用与患病细胞相同的肽涂覆它们。然后他们将球体放在T细胞上。

没有力量，T细胞被认为经历了他们典型的实验室常规，无法嗅出一种肽，然后是另一种，然后是另一种需要数百甚至数千种结合事件的过程，然后它们的受体与足够的肽结合以激活免疫响应。

然后冯和朗对T细胞施加了10皮克顿力，相当于通过下降1/1000睫毛所施加的重力。应用于T细胞的特殊染料立即显示细胞内钙的增加，这表明它被激活。随着实验的进行，Feng和Lang开始一次性去除一种肽，并了解到，用这么小的力量，T细胞在接触少至两种肽时就能发挥作用。

“凭借我们拥有的非常精确的显微镜，我们没有看到重复的绑定。我们看到了一个单一的绑定事件，”Lang说。“这篇论文告诉我们关于系统如何实际运作的机制。它基本上说我们正在处理一个需要激活力量的机械传感器。从战略上讲，它正在改变我们应该寻找的东西。”

国家癌症研究所的研究员Christian S. Hinrichs博士说，该团队的工作可以帮助设计T细胞疗法的策略。

“在新兴且非常有前途的T细胞治疗领域，这些研究结果有助于我们在非常基本的层面上了解治疗性T细胞是如何触发其攻击目标的，”他说。