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《自然》 | 科学家们创建了第一张人类免疫系统连接的完整地图

 干细胞与外泌体 2022-08-08 发布于广东

通过使用先进的筛选方法来调整单个细胞之间发生的通信,科学家们制作了人类免疫系统的第一个完整连接图。这个新的接线图将帮助研究人员更好地了解不同疾病(如癌症)的进展方式,并努力开发下一代治疗方法,以加强身体对它们的防御。

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这一突破源于对不同免疫细胞之间发生的信号传导的新认识。其中一些在身体上巡逻,寻找受伤或疾病的迹象,然后向其他免疫细胞发送信息加入战斗。这种通讯的一种形式是通过免疫细胞表面的蛋白质发生的,这些蛋白质与其他细胞表面的受体蛋白结合。

其中一些受体连接已为科学所知,但威康桑格研究所和苏黎世联邦理工学院的研究人员一直在努力建立更全面的全身图。这项成就已经持续了数十年,只有通过最近的技术进步才有可能实现,其中涉及一种称为高通量表面受体筛选的技术。这使该团队能够以前所未有的规模系统地绘制免疫细胞蛋白质相互作用图。

Wellcome Sanger 研究所的第一作者 Jarrod Shilts 说:“精心分离和分析每个免疫细胞及其与其他免疫细胞的相互作用,为我们提供了人体所有免疫细胞之间对话的第一张地图。”在了解免疫系统的内部运作方面迈出了一大步,并有望被世界各地的研究人员利用,以帮助开发与身体防御机制一起工作的新疗法。”

该接线图详细说明了免疫细胞如何在全身连接和交流,并包括以前未知的相互作用。这为人体组织免疫防御的方式提供了有价值的新见解,并可能有助于开发提高人体抵抗疾病能力的治疗方法,癌症免疫疗法就是一个典型例子。

资深作者Jarrod Shilts教授说:“免疫疗法与身体的免疫系统一起对抗癌症和自身免疫等疾病。”它们对某些人群非常有效,但不是全部,导致一些人得不到治疗。我们的研究是 20 多年工作的结晶,它可能是理解为什么这些治疗在某些群体中更有效的关键,以及如何调整它们以确保尽可能多的人可以从中受益。”

图 1:通过系统蛋白质相互作用作图得到的白细胞受体网络。

a,SAVEXIS 能够对重组胞外结构域之间的蛋白质结合相互作用进行高效和高通量筛选。b,示意图显示了 630 种蛋白质的泛白细胞文库中白细胞表面蛋白的不同结构结构。每个类别的蛋白质数量如上所示,重组表达策略如下所示。c,免疫受体的蛋白质-蛋白质对的总结矩阵,通过筛选鉴定或以前在文献中报道过相互作用。给定诱饵-猎物测量方向在初级和次级屏幕上的平均信号强度由阴影强度表示,颜色表示哪些相互作用是新的。d,筛选成功地发现了大多数先前报告的交互作用,且误报最少。蛋白质-蛋白质对的平均测量值与预期阳性和随机阴性相互作用的参考组的接收者操作特征 (ROC) 曲线。AUC,曲线下面积。e,免疫受体相互作用的有组织的相互作用网络。颜色表示哪些相互作用是新颖的,线条粗细与筛选测量的证据量成正比。

此外,该地图可以提供预防和治疗自身免疫性疾病的蓝图,其中一个人的免疫系统会误解信号并攻击自己的身体。能够详细观察不同疾病对免疫系统的影响,并针对特定的表面蛋白定制新的治疗方法,这将成为医学领域的强大新武器。

Berend Snijder 教授说:“这项研究产生了一种令人难以置信的新工具,可用于帮助突出哪些蛋白质和途径有利于靶向药物开发。它还可以深入了解药物是否会对其他药物产生影响。”途径,这可能会导致副作用。所有这些信息都可能有助于新疗法的开发,并可能提供重要的支持证据,以帮助确保将最有效的疗法投入临床试验。”

该近日研究发表在《自然》杂志上。

Source: ETH Zurich

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