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hlv免疫学研究进展论文

发布时间:2024-07-05 05:45:16

hlv免疫学研究进展论文

呵呵,很高深那。偶不是很了医学的东东了。不过这悬赏的的有点诱人,还是来说两句吧。

我国三萜类化学原创性研究获重要进展 [科学时报 张雯雯报道]近日,我国科研人员在对15种五味子科植物的化学和生物活性进行研究后,首次发现了具有8种骨架类型的80余个高氧化度、结构新奇的三萜化合物。所发现的部分新骨架降三萜和一些木脂素类化合物具有较好的抗艾滋病病毒活性,其中一个木脂素类化合物(SM10)正在进行临床前研究,毒性作用较低,可作为抗艾滋病病毒的辅助药物,有广阔前景。同时,经计算机虚拟筛选,发现系列新奇结构的三萜化合物与多个神经退行性疾病相关的重要靶标结合,如beta-分泌酶等。该项目已申请5项专利,其中4项已获专利证书。 研究成果是由中国科学院昆明植物研究所植物化学与西部植物资源持续利用国家重点实验室孙汉董院士带领的创新研究组经过近10年艰苦努力取得的。研究获得了国家自然科学基金、中科院西部之光和云南省自然科学基金等项目的资助。目前,相关研究结果已在多家国际著名杂志发表研究论文35篇,34篇被SCI收录。发现的8个新化合物被国际著名有机生物化学评述杂志Natural Product Reports(《天然产物报道》)列为“研究热点”化合物。此外,2008年该研究组撰写的综述文章《五味子科植物中的三萜化合物》也在该杂志正式发表。 据介绍,该项研究除将发现活性更高、毒副作用更低的抗HIV活性先导化合物外,主要集中在前人未涉及的五味子科植物及其重要的、在神经退行性疾病方面的功能和化学物质基础及有关疾病的靶标研究方面。该研究不仅具有重要的学术价值,而且将为我国研发具有自主知识产权的新药提供科学依据,对合理开发利用我国这一特有植物资源,对推动贫困少数民族地区的经济发展具有重要意义。同时,也将在化学上进一步丰富和推动三萜化合物的内容和发展,保持在世界上这一领域的领先地位,这也是我国学者在世界萜类化学领域真正具有原创性的贡献之一。 著名中药五味子具有镇静、安神、宁心的功能,但是其性味之间的关系和功能的化学物质基础,至今未得到深入研究与阐明。据孙汉董介绍,五味子科分为五味子属和南五味子属两个属,全世界约50种,分布于东亚、东南亚及北美南部,我国两属均产,约30余种,主产地为西南部和中南部。自上世纪60年代以来,国内外学者对该科植物化学成分的研究非常活跃,积累了较多的生物活性资料。 据介绍,今后,研究人员还将对包括著名中药五味子及过去未进行深入研究的12种五味子科植物,应用现代分离、分析技术,对其进行较全面系统的研究,以期发现更多新骨架、新结构的化合物,为深入探讨该科植物在神经退行性疾病方面的生物活性提供坚实的化学物质基础。同时,还将与中科院上海药物所、昆明动物研究所、上海交大医学院等国内多家从事药物研究的单位合作,对从12种五味子科植物中分离得到的有关部位和单体化合物,进行体外细胞毒,抗HIV、HBV和HCA,抗氧化的活性筛选,为五味子科植物的药理药效功能阐明及发现具有重要生物活性的药物先导化合物或药物候选结构打下坚实的基础。 《科学时报》 (2008-10-22 A1要闻)

我国艾滋病疫苗研究获重大进展 完成I期临床试验 2006年8月18日,国家科学技术部、国家食品药品监督管理局联合在北京召开我国首次艾滋病疫苗I期临床研究结果揭晓暨新闻发布会。我国自主研制的艾滋病疫苗已经顺利完成I期临床试验,全部49位受试者均未出现明显不良反应,接种疫苗受试者中产生了针对HIV的特异性细胞免疫反应。研究结果表明我国自主研制的艾滋病疫苗有一定的安全性,且达到国际同类疫苗的免疫应答水平。I期临床试验的完成,是我国艾滋病防治技术与产品科技攻关取得的一项标志性重大进展,标志着我国艾滋病疫苗研究的科技攻关取得重大突破,为今后艾滋病疫苗的进一步研发奠定了坚实的基础,填补了我国艾滋病疫苗临床研究的一个空白。 据项目负责人、吉林大学孔维教授介绍,该艾滋病疫苗临床试验完全按照国际规范程序进行,严格做到了知情同意、伦理审查、随机双盲等规范化要求。I期临床试验的主要目的是评价疫苗的安全性,并对疫苗的免疫原性作初步的评价。I期临床试验受试者共49名,均为18~50岁健康成人,男33人,女16人,分8组进行试验。从2005年3月12日第一批共8名受试者接受第一针免疫接种开始,至2006年6月11日全部受试者完成180天随访观察,每个受试者采集血样5~10次,共采集血样344份。检测结果表明:疫苗注射15天后就能够使人体产生针对HIV的特异性细胞免疫反应。 据国家食品药品监督管理局药品注册司负责人张伟和负责疫苗安全性评价的中国药品生物制品检定所所长桑国卫院士介绍了疫苗Ⅰ期临床试验的研究过程和初步结果。从目前所获试验结果来看,未见受试者严重局部反应和全身不良反应,实验室指标未见异常,表明该疫苗具有一定的安全性,而且,在联合免疫组部分接种者产生了针对艾滋病病毒的细胞和体液免疫反应。 国家科学技术部刘燕华副部长介绍,为了能为我国艾滋病防控提供坚实的技术支撑,国家科学技术部等部门专门组织国内专业基础好、研究实力强、经验丰富的优势力量,投入大量科研经费对我国艾滋病疫苗防治技术与产品研究进行了科技攻关。作为重点攻关课题之一,该艾滋病疫苗研制分别于2003年、2005年相继得到“十五”863计划、“创新药物与中药现代化”重大专项等科技计划的重点资助。在该疫苗研制过程中,吉林大学、长春百克药业有限责任公司、中国药品生物制品检定所、广西壮族自治区疾病预防控制中心等单位的50多位科研人员、疾控工作者、医生参与了这项研究工作。在技术路线上,采用了国际上主流的艾滋病疫苗研制策略;在研究工作中,严格按照国际规范的程序进行。在临床研究前,进行了系统的动物试验,对疫苗的安全性和有效性进行了严格的科学评价。 虽然我国艾滋病防治技术与产品科技攻关中还有许多问题没有解决,需要很长时间进行研究,但是应该说我国艾滋病防治技术与产品科技攻关已经取得了一批重大突破:艾滋病疫苗完成了I期临床研究;研制成功了一批重要的艾滋病病毒检测试剂,且在艾滋病防控实践中发挥了重要作用;艾滋病母婴垂直传播的阻断研究取得了重要进展,为最大限度地保护儿童免受艾滋病病毒侵染发挥了关键作用。艾滋病疫苗I期临床研究的顺利完成,一方面表明我国在生物技术原始创新方面已经具备一定的国际竞争实力,另一方面表明我国的科技人员能够急国家之所急、想国家之所想,具有顽强的拼搏精神、团结协作与奉献精神。 刘燕华副部长还介绍,我国艾滋病疫苗研究之所以能取得较大的突破,其根本的原因,一是党中央、国务院高度重视艾滋病防控及其科技工作;二是政府多部门配合,发挥了集中力量办大事、办大科学工程的社会主义优越性。科技、卫生、药品监管等多部门共同配合,及时发现并解决了疫苗研发过程中遇到的一系列困难和问题,以保障疫苗研究的顺利进行;三是地方政府积极支持艾滋病疫苗研究,吉林省、广西壮族自治区人民政府,对于该艾滋病疫苗的研制给予了大力支持;四是富有民族责任感、渴求自主创新的企业积极投入;五是有一批业务水平高、责任心强的科学家、疾控工作者全身心投入到研究工作中;六是有一大批公众积极参与,在征集49名志愿者时,有80多人报名,保证了临床研究的顺利进行;七是积极开展国际合作研究,在该疫苗的研制过程中得到了国际同行的大力协助。 刘燕华副部长还指出,防治艾滋病药物与疫苗的研究是全世界面临的技术难题,一些国家投入数十亿美元开展研究,我国虽然取得了重大进展,但还有大量工作要做。防治艾滋病药物与疫苗的研究,是“十一五”计划的重中之重。国家16个重大科技专项中将有两个涉及到防治艾滋病的药物与疫苗研究,科技部将在“十一五”进一步加大对艾滋病药物与疫苗研究的支持力度。 据了解,I期临床试验完成后,经过科学评估,研究人员将制订进一步的临床研究方案,待国家食品药品监督管理局批准后开展艾滋病疫苗II期、III期研究。

爱滋病传播途径及预防方法 摘要:艾滋病的医学全称为:"获得性免疫缺陷综合症",英文缩写"AIDS",是由人体感染人类免疫缺陷病毒即艾滋病毒(HIV)引起的免疫缺陷综合症. 大多数感染了艾滋病病毒的人,仍然是健康的,并能在没有症状或只有轻微疾病的情况下生活多年.即使他们看起来健康,自己也感觉健康的时候,他们仍能够将艾滋病病毒传染给其他人,终生具有传染性. HIV 具有严格的宿主特异性,可感染人类并导致AIDS.在实验条件下,HIV-1可感染黑猩猩,HIV-2可感染恒河猴,可导致病血症及血清抗体转为阳性,但不能引起动物发病.从HIV感染者外周血,精液,乳汁,脑脊液,唾液,泪液和其他体液中均可分离到病毒,不过目前尚无经泪液,唾液和汁液等感染HIV的报道.HIV一般通过血液和精液和,其传播途径主要包括: (1)性传播,通过性行为在男同性恋者之间及异性间传播,也可通过人工授精传播; (2)血液传播,通过接受HIV感染者捐献的血液或器官,使用受HIV污染的血染液制品或与HIV感染者共用注射针头而被感染,此外,接触HIV感染者体液或HIV培养物的医务人员和实验人员存在感染HIV的职业危险性; (3)母婴传播,感染HIV者的母亲,可在子宫内或在分娩时将HIV传染给新生儿(Connor,1997).除此之外,人与人的一般接触并不会导致HIV的传播,对此不必过分敏感和恐惧. 在体外,HIV可感染CD4+T淋巴细胞(T4细胞)和单核-巨噬细胞,在其中增殖并引起细胞病变中,表明CD4+T淋巴细胞和单核-巨噬细胞是HIV主要的靶细胞.此外,HIV还可感染正常B淋巴细胞,经EB病毒转化形成的B淋巴母细胞系,小胶质细胞,神经胶质细胞,中幼粒细胞及多种细胞系 (O'Brien,1997) 在体内,HIV除感染结缔组织中的CD4+T淋巴细胞,单核-巨噬细胞,B淋巴细胞,中幼粒细胞和滤泡树突状细胞外,还可感染上皮组织中的朗格汉细胞(Langerhanscell)及神经组织中的小胶质细胞,少突胶质细胞,星形胶质细胞和脑内皮细胞,其分布遍及骨骼,胸腺,脑,心,肺,肠,眼,肾,皮肤和性腺等器官(Dittmar,1997a).HIV具有如此广泛的细胞和组织嗜性,同它所引起的CD4+T淋巴细胞缺陷,淋巴腺病,卡波西肉瘤以及神经系统损伤等多脏器症状是相吻合的. 高度的变异性是HIV及其他反转录病毒所具有的显著特征.突变主要来自反转录过程,其中env和nef等基因变异幅度最大,而gag和pol等则相对保守,变异程度较低且多为沉默的点突变.根据env和gag等基因的变异, 至少可将HIV-1划分为2群,共11个亚型.其中M(main)群由10个亚型组成,即A-J亚型.欧美主要为B亚型,非洲流行A,C,D,E等亚型; 在我国B亚型占优势,其次为C亚弄和A亚型;此外,M群中还存在着各亚型之间的嵌合体(mosaic),如A/E,G/A等.O(outlier)群主要分布于西百和中非,由于成员较少,常被视为一个亚型(O亚型).根据同样的方法,可将HIV-2划分为A,B等亚型(UNAIDS,1997).不仅各地区或不同个体之间HIV存在很大的变异,即使在同一个体内部,差异同样明显.事实上,每个HIV感染者所携带的都是一个异质性的病毒群体,各种突变株共存于体内.高度变异性有助于HIV逃避宿主的免疫监视,同时也为HIV感染的预防,诊断和治疗设置了巨大的障碍. 怎样预防艾滋病 针对不同传播途径,科学家们建议应当采取以下措施: 1,预防艾滋病的性传播 洁身自爱,保持忠贞单一的性关系; 发生危险性行为时正确使用避孕套; 及时治疗性病. 2,预防艾滋病的血液传播 不使用未经检测的血液及血液制品. 不吸毒,不与别人共用针具吸毒. 穿耳或身体穿刺,文身,针刺疗法或者任何需要侵入性的刺破皮肤的过程,都有一定的艾滋病病毒传播危险. 3,母婴传播预防 艾滋病病毒可在怀孕,分娩或者孩子出生后的母乳喂养过程中传播. 感染艾滋病病毒的妇女应避免怀孕,如怀孕应人工流产. 孕,产妇在分娩前,后使用抗病毒药物,可降低母婴传播的几率. 采用人工喂养,也可减少艾滋病病毒感染的危险性 把我的答案设为最佳答案

代谢免疫研究进展论文

哺乳动物的小肠拥有地球上最大密度的微生物,因此有必要实施控制机制,宿主可以通过该机制评估微生物定殖的状态并对稳态产生的偏差做出反应。 ·虽然先天免疫系统对微生物的识别已被牢固确立为宿主评估微生物存在的有效手段,但最近的工作发现细菌代谢产物在宿主免疫应答的 中起着核心作用。 ·在这 ,我们重点介绍微生物调节的代谢物如何控制免疫系统的发育,分化和活性的实例,并将其分类为功能类别,这些功能类别说明了微生物代谢物影响宿主生理的方式范围。 全面了解微生物来源的代谢产物如何塑造人体免疫系统,对于合理设计微生物感染疾病的治疗方法至关重要。 哺乳动物的肠道内有一个密集而复杂的微生物群落,称为微生物群。·共生微生物组,尤其是居住在胃肠道的致密多样的微生物群落在维持机体内稳态和稳定生理中起着关键作用。·过去十年的研究突出了这样一个概念,即真核宿主及其微生物群(而不是孤立存在的)构成了一种被称为“全息菌”的复杂的有机生物,共同调节哺乳动物生理的多个方面,包括免疫系统发育,代谢,·和神经系统功能。·微生物群与宿主之间的相互作用在粘膜表面最为突出,这为大多数无微生物的宿主,微生物群与环境之间提供了界面。·同时,在真核宿主中微生物群落的存在需要开发复杂的免疫系统,该免疫系统通过微生物组与宿主之间的持续交流来控制和维持全血友病的有益共生。 ·先天免疫系统对微生物模式的识别会启动模式识别受体下游的信号级联,从而触发抗微生物免疫反应。·同时,微生物模式识别下游的信号也可能导致诱导涉及维持耐受性的机制。·先天免疫途径的缺乏会导致微生物群落的改变,称为营养不良,在某些情况下会导致疾病的发病机理。·不同的微生物组构型可产生,调节和降解大量的小分子(此处称为“代谢物”),从而为宿主的代谢能力提供功能上的补充;·例如,无法被宿主降解的复杂蛋白质和碳水化合物可以被微生物群落代谢。·这种由微生物产生,调节和降解的代谢物组成的复杂网络的另一个重要且最近得到认可的功能与微生物群与其真核宿主的亲密交流有关,后者通过一系列先天免疫受体的代谢物信号传导介导。·另外,代谢物可以是细菌信号的一种形式,例如群体感应,并且可以驱动微生物群的组成和功能的变化。·因此,越来越明显的是,微生物群及其代谢产物通过控制大量的代谢,炎性甚至行为过程,成为宿主生理和病理生理的重要协调者。·在这里,我们提供了微生物群,代谢物和宿主免疫系统之间的分子关系的概述,并突出了代谢物如何促进整群动物的健康和疾病的突出例子(图1)。·我们不按照代谢物对代谢物进行分类,而是关注其对免疫系统功能的影响的共性,目的是说明统一当前已知的微生物-代谢物-免疫细胞相互作用的共同主题。 ·微生物群对免疫系统重要性的最显着例子之一是观察到,在没有任何微生物定植的情况下饲养的无菌小鼠的免疫系统明显欠发达。 ·成年人通过使用特定物种的微生物群落进行常规化,可以在很大程度上逆转这一现象。 ·尽管微生物组控制免疫系统发育的分子机制仍是未知之数,但已经发现了几个实例,这些实例突显了特定细菌衍生的代谢产物参与免疫细胞发育和分化的调控(图1)。 肠道细菌产生的最丰富的分子是SCFA,最近发现它们可以控制人类免疫和代谢的多个方面(Morrison和Preston,2016年)。·可溶性膳食纤维和不可消化的碳水化合物(例如纤维素)是人类饮食中不可或缺的组成部分。·尽管人类缺乏降解此类多糖的酶,但盲肠和大肠中的厌氧共生细菌却可以发酵这些纤维。膳食纤维发酵会产生SCFA,即乙酸根,丙酸根和丁酸根,它们可以由宿主通过细胞内受体PPARγ检测到。表面蛋白GPR41和GPR43;和丁酸酯受体GPR109a。乙酸根和丙酸根主要由拟杆菌属产生,而丁酸根主要由扇形菌门产生。·施用SCFA会导致造血功能改变,由于髓样前体数量增加,导致髓样输出增加。·这种髓样偏斜促进清除全身感染并改善过敏反应。·SFCAs还影响造血后的髓样细胞,正如针对脑中的小胶质细胞所描述的那样。·在没有微生物群的情况下,细胞具有形态和功能异常,可以通过补充SCFA来部分恢复(Erny等人,2015)。·这些例子说明了微生物群对宿主免疫系统发育的部分影响是通过微生物群调节的代谢物介导的。·除了这些示例性的微生物源性代谢产物的系统性作用影响远离肠道的分子和细胞过程外,微生物群还通过其对局部代谢产物水平的深远影响来调节组织水平的免疫系统成熟。 微生物群如何影响组织水平免疫成熟的一个突出例子是色氨酸的微生物代谢。·研究表明,共生乳酸杆菌利用色氨酸作为能源来产生芳烃受体(AhR)的配体,例如代谢产物吲哚-3-醛(Zelante等,2013)。·AhR是配体激活的转录因子,对于肠道淋巴滤泡(ILF)的器官发生至关重要。表达AhR的免疫细胞包括参与ILF发生的RORγt+ 3组先天性淋巴样细胞(ILC3s),ILC3s在其功能上需要在其上表达AhR。另外,ILC引起的AhR诱导的IL-22产生还驱动了抗菌肽lipocalin-2,S100A8和S100A9的分泌,从而防止了白色念珠菌的致病性感染。·同样,缺乏AhR的小鼠更容易感染啮齿类柠檬酸杆菌和单核细胞增生性李斯特菌。·除了其在ILC功能中的作用外,还发现AhR对于维持上皮屏障和上皮内淋巴细胞(IELs)的稳态是必需的。当缺乏AhR的小鼠遭受DSS诱导的结肠炎时,与野生型小鼠相比,它们具有增强的疾病易感性,当给小鼠喂食了膳食中不含AhR配体的合成饲料时,这并不明显。·功能性IELs向AhR缺陷型小鼠的转移导致疾病改善和恢复增强。 ·除了协调免疫系统成熟外,代谢物还可以在发育后的分化水平上调节免疫反应。·维生素A脂质代谢产物RA被证明可调节促炎和抗炎免疫反应之间的平衡。·RA缺乏症会影响微生物群的组成和免疫系统功能。·缺乏RA的小鼠携带的分段丝状细菌(SFB)数量减少,这可能有助于减少维生素A缺乏小鼠中T辅助17(TH17)细胞的数量。·在稳定状态下,RA在维持肠道免疫稳态方面具有重要作用,因为它既可以通过TGF-β促进调节性T(Treg)细胞的发育,又可以促进B细胞产生IgA。·RA通过在Treg细胞身份的主要调节子FoxP3启动子上诱导组蛋白乙酰化来介导Treg细胞的扩增和TH17谱系的抑制。小肠固有层的DC可以以依赖于TGF-β和RA的方式促进CD4 + T细胞转化为Treg。·DC的这种能力受到微生物的影响,因为用婴儿双歧杆菌喂养小鼠会导致固有层中能够合成RA以及FoxP3 +细胞的DC数量增加。·矛盾的是,在炎症过程中,RA还参与引起对感染的促炎性CD4 + T细胞应答(Hall等,2011a)。·因此,据报道,饲喂缺乏维生素A的饮食的小鼠在小肠固有层中抑制了TH17细胞的分化(Cha等,2010)。·RA还被证明对于在免疫细胞上表达肠归巢分子很重要。·在MyD88缺陷型小鼠中没有TLR信号传导的情况下,肠道DCs表达低水平的视网膜脱氢酶,这是RA生物合成的关键酶,并且其诱导肠归巢淋巴细胞的能力受损。 在缺乏维生素A的情况下,ILC3的数量大大减少,而ILC2细胞及其免疫程序则变得更加占主导地位(Spencer等人,2014)。·在适应性淋巴细胞中可以观察到类似的现象,其中的TH2细胞在维生素A缺乏的条件下以TH1和TH17免疫力为代价进行扩增。·总之,这些研究突出了饮食来源和微生物调节的代谢产物在指导特定类型的免疫反应中的作用。 其他维生素也可以参与白细胞发育后的命运决定。·例如,维生素D深刻影响T细胞活化。·几项研究已将维生素D缺乏与炎症性肠病易感性联系起来,并且在与IBD和结肠炎相关的结肠癌患者中维生素D受体的表达明显降低。·在属于B和K族的维生素中,肠道菌群与维生素之间的联系尤其明显,因为在这种情况下,宿主无法进行生物合成反应,并且取决于共生菌群的成员。·例如,肠道双歧杆菌和乳杆菌可以合成B9维生素叶酸,这在维他命的维持中起着至关重要的作用。·小肠中Treg细胞的表达。·维生素B12缺乏会导致淋巴细胞数量减少和NK细胞活性受到抑制(Tamura等人,1999)。 ·MHC类I分子MR1向黏膜相关不变T(MAIT)细胞呈递维生素代谢物的最新发现表明微生物维生素代谢之间存在直接联系 ·和免疫细胞引发。· 黏膜表面宿主与微生物群相互作用的典型任务是保持组织稳态。·在过去的十年中,已经发现了几种微生物分子,它们有助于在粘膜-细菌界面的免疫力和耐受性之间协调走钢丝(图1)。·几种这样的分子的共同策略是促进抗炎反应。·常见的脆弱拟杆菌Bacteroides fragilis产生表面多糖A(PSA),该表面多糖通过结合TLR2抑制促炎性IL-17的产生并促进CD4 + T细胞表达IL-10。 ·首次证明,用脆弱的芽孢杆菌对无菌小鼠进行单菌落化可以以PSA依赖的方式调节CD4 + T细胞的稳态和细胞因子的产生。·DC提供的PSA激活相关的CD4 + T细胞。·后来发现脆弱型芽孢杆菌的PSA可以抑制肝杆菌驱动的肠道炎症并同样防止由化合物TNBS诱导的结肠炎,而缺乏PSA的脆弱型芽孢杆菌的突变体不能预防炎症。·Treg细胞上特异性表达的TLR2对PSA的识别会诱导其活化,进而导致炎症反应受到抑制。·该电路是脆弱脆弱芽孢杆菌定居所必需的(Round等人,2011),可能为共生细菌通过调节宿主免疫应答提供主动的利基构建实例。这种代谢物诱导的反馈回路可能会成为免疫系统调节稳定微生物定殖的共同主题。 ·上皮先天免疫传感器NLRP6是NOD样受体家族的一员,可以很好地说明这一点,它参与病毒识别以及炎症小体的形成。炎性体途径受微生物群调节的代谢物牛磺酸,组胺和精胺的影响,从而调节上皮IL-18产生的水平,抗微生物肽的分泌和肠道群落组成。·因此,微生物组的代谢活性被免疫系统感测,并且该感测被转化为旨在维持稳定定居的抗微生物反应。·如果该途径在转基因小鼠中受到干扰,则会发生营养不良,导致肠道自身炎症的表现,对肠道感染的易感性增强,肠道肿瘤发生。·,以及肝脏炎症。·除了可调节NLRP6信号传导的氨基酸外,其他氨基酸也参与肠道稳态的维持。·研究表明,蛋白质营养不良(特别是色氨酸耗竭)会改变肠道炎症的严重程度。 ·血管紧张素转换酶2(ACE2)控制肠中性氨基酸转运蛋白的表达。 ·Ace2-/-小鼠的肠道微生物组成发生变化,这些小鼠在DSS诱导上皮损伤后发展为严重结肠炎。·肠道菌群向无菌小鼠的移植将炎症表型和对结肠炎的易感性转移,而富含色氨酸的饮食在该模型中逆转了微生物的组成。·与Ace2-/-小鼠相似,缺乏吲哚胺2,3-二加氧酶(IDO1)的小鼠在微生物群和宿主的代谢途径中也表现出改变的微生物组成和畸变。 ·已证明IDO1活性可抑制IL-10,在动脉粥样硬化模型中,IL-10会导致疾病改善。 ·Ido1-/-小鼠显示出类似于富含色氨酸饮食的小鼠乳杆菌的开花,这导致AhR配体吲哚-3-醛的积累。· 此外,通过IDO1进行的色氨酸分解代谢会影响分泌IL-17的CD4 + T细胞的分化,而后者由微生物群调节。除色氨酸外,微生物群对于肠氨基酸精氨酸水平的调节至关重要,而肠精氨酸反过来又对免疫系统产生调节作用。·无胚小鼠的精氨酸水平升高,表明共生细菌参与了精氨酸向下游衍生物(包括多胺)的代谢。·相应地,在没有微生物组的情况下,聚胺水平会大大降低。·多胺继而对多种细胞类型发挥免疫调节作用,包括巨噬细胞和上皮细胞,在这些细胞中它们可抑制炎症。 ·尽管精氨酸主要在肝脏中代谢,但免疫细胞也可以在感染和炎症过程中充当精氨酸酶1(Arg1)活性的肝外来源。·髓样细胞Arg1具有免疫抑制能力,最近,Arg1被证明在调节ILC2代谢和肺部2型炎症中起细胞内在作用。 由微生物群产生的抗炎分子的另一个例子由SCFA提供,其在上文对造血作用的影响中已在上文进行了简要讨论,表明某些代谢物可在免疫调节的几层发挥多种功能。·在免疫细胞和上皮细胞中,SCFA的抗炎作用都得到了很好的表征。·通过产生SCFA,肠道菌群可以通过几种不同的机制抑制炎症。 无胚小鼠以及用醋酸盐处理的定居小鼠显示出DSS诱导的结肠炎的严重程度有所减轻,这种有益效果取决于受体GPR43。 因此,与野生型小鼠相比,Gpr43-/-小鼠的炎症严重程度更高 。 与免疫系统发育一样,SFCAs在组织水平和全身都发挥其促进共生的作用。 循环中的SCFA可以以GPR41依赖性方式抑制肺部的炎症反应。 低纤维饮食会增加过敏性气道炎症的严重性,而丙酸酯的给药可以减少肺中IL-4,IL-5,IL-13和IL-17的量,从而保护气道炎症。·SCFA在减轻炎症反应中的另一个主要功能是结肠Treg稳态的调节。·结果显示,SCFA可在大肠中选择性扩增Treg。用SCFA喂养无菌小鼠会增加FoxP3 + Treg细胞的数量,使其达到与常规小鼠相似的水平。·丙酸的施用增加了结肠Treg细胞中FoxP3和IL-10的表达。进一步表明,肠道Tregs表达GPR43,并且在Gpr43-/-小鼠中,SCFAs消除了Tregs的扩增。 ·有趣的是,梭状芽胞杆菌属的混合物是SCFA产生的主要来源,诱导了Treg的产生和抗炎细胞因子IL-10的产生。·梭菌属物种协同产生SCFA,其通过上皮细胞引起TGF-β应答。 ·SCFA还通过不同的机制促进外周血Treg的胸腺外生成。丁酸酯通过抑制组蛋白脱乙酰基酶(HDAC)表观遗传调控基因表达,从而导致FoxP3基因座非编码序列中的组蛋白乙酰化增强。 ·因此,丁酸盐处理的CD4 + T细胞显示FoxP3启动子区域和基因内增强子元件保守的非编码DNA序列1(CNS1)的组蛋白H3乙酰化增加。·丁酸盐作为HDAC抑制剂的作用也被证明有助于抑制肠道巨噬细胞的炎症反应。·由于丁酸的HDAC抑制活性和H3K9ac沉积在Il6和Il12b位点上,丁酸对源自骨髓的巨噬细胞进行治疗可诱导对LPS刺激的低反应性并抑制促炎细胞因子IL-6和IL-12p40。综上所述,这些结果突出了SCFA在微生物组与宿主免疫系统之间的交流中的核心重要性。 对代谢物作为微生物群与免疫系统之间的信使的研究已经开始改变我们对宿主-微生物相互作用的理解。关于微生物群代谢如何影响其宿主生理的机制知识的不断增加,至少影响了对宿主-微生物群相互作用的概念化及其向临床应用转化的三个至关重要的领域。

一、基因疫苗的诞生自1796年英国医生琴娜(Jener)首次采用牛痘苗以来,疫苗已在世界范围内被广泛应用,200多年来各种疫苗已经帮助人类战胜了包括天花在内的多种传染病.然而,现有的疫苗主要有两种:第一种疫苗是传统疫苗,即弱毒活苗和灭活苗,如鸡新城疫弱毒苗,猪瘟灭活苗,它是直接将无毒或减毒的病原体作为疫苗接种到人或动物体内,刺激机体免疫系统产生特异性免疫应答,从而预防疾病的发生;第二种疫苗是基因工程苗,它是通过基因工程,先分离得到具有强烈免疫原性但无毒性的抗原蛋白的编码基因,然后导入表达载体中,再在宿主细胞表达出重组抗原蛋白,经分离纯化后的重组抗原蛋白作为疫苗接种如重组乙肝疫苗。但它存在一些不可忽视的缺陷如:灭活疫苗难以诱发细胞免疫,需多次免疫注射;亚单位疫苗免疫原性差;减毒活疫茵存在毒性回升的危险等问题.因此,现在对一些传染病仍缺乏相应的安全有效的疫苗. 第三代疫苗基因疫苗的问世,为解决这些难题带来了希望.基因疫苗(genetic vaccine)又称核酸疫苗(nucleic acid vaccine)或DNA疫苗,是在基因治疗(genetic therapy)技术的基础上发展而来的。基因治疗是从20世纪80年代发展起来用于预防和治疗疾病的最具革命性的生物医学医疗技术,其原理是将人或动物的正常基因或有治疗作用的基因通过一定方式导入人体靶细胞以纠正基因的缺陷或发挥治疗作用,从而达到治疗疾病目的。1990年Wolff JA等在进行基因治疗试验时,以裸DNA注射作对照,结果意外发现裸DNA可被骨骼肌细胞吸收并表达出外源性蛋白。1992年Tang 、 DC等首次证明经基因免疫产生的外源性蛋白质——人生长激素可刺激小鼠免疫系统产生特异性抗体,而且加强免疫后抗体效价增加,从而宣告基因疫苗的诞生。(注:1)概括起来,基因疫苗就是指将编码外源性抗原的基因插入到含真核表达系统的载体上,然后直接导入人或动物体内,让其在宿主细胞中表达抗原蛋白,该抗原蛋白可直接诱导机体产生免疫应答。抗原基因在一定时限内的持续表达,不断刺激机体免疫系统产生应答反应,从而达到预防疾病的目的。二、核酸免疫的作用机理目前对核酸免疫作用机理的认识主要还仅限于理论推测,且多数资料来自基因治疗试验,二者在作用机理上很相似。在基因免疫中,含病原体抗原基因的核酸疫苗被导入宿主细胞,被周围的组织细胞、APC细胞或其它炎性细胞摄取,并在细胞内表达。表达产物作为抗原可能的呈递途径是:肌细胞直接摄入或经T小管和细胞样内陷摄取进入,在外源基因启动子作用下使外源基因表达,使产物在胞内水解酶的作用下分解成长短不一的多肽,其中的一部分被hsp70运到内质网,经网膜上的TAP分子转入膜内与主要组织相容性复合物(MHC)I类结合,最终在细胞膜表面被CDS十细胞识别;另一部分短肽进入溶酶体,与(MHC)Ⅱ分子结合,运到细胞表面被 CD4+细胞识别。这些多肽含有不同的抗原表位,它们将诱导细胞毒性T淋巴前体、B细胞和特异性辅助T细胞,产生细胞免疫和体液免疫。同时,基因表达可以通过细胞分泌和分裂的方式进入组织细胞间隙,以天然折叠方式被B淋巴细胞识别。核酸免疫后,还可以使肌细胞和抗原递呈细胞被感染,从而使CD4+和CD8+细胞亚群活化,产生特异的免疫应答。 CorrM等(1996)的研究表明,从转染DNA得肌肉组织释放出的抗原被APC摄入,运送到管状淋巴结中,在B淋巴细胞和T淋巴细胞表达, I类MHC限制的CTL应答可能主要以这种方式产生。以前曾认为该过程需要内源抗原的表达,但现在的研究表明,只要有外源抗原的存在,也能有效地引起I类MHC限制的CTL应答。 三、基因疫苗质粒载体的构建获得准确的抗原编码基因并将它插入到合适的载体DNA上,是发展基因疫苗的主要工作。1、编码抗原蛋白基因的分离制备DNA疫苗首先要获得编码抗原的基因,一般选择编码病原体表面糖蛋白的基因。抗原蛋白产生后可在宿主体内正确糖基化,从而诱导对病原体的免疫应答反应;对于易变异的病原体,最好选择各种变型都具有的核心蛋白保守的DNA序列,这样可对各种变异的病原体产生免疫应答反应,避免因病原体变异产生的免疫逃避问题。2 目的基因质粒的载体构建基因疫苗大多采用质粒作载体。一般说来,基因疫苗质粒载体至少包括5个主要的部件:(1)细菌复制子,以便质粒DNA在细菌体内复制扩增,得到大量的拷贝,但不能在宿主细胞(真核细胞)中复制;(2)原核生物选择性标记基因,如抗生素抗性基因,以筛选含有质粒DNA的阳性细菌克隆(菌株);(3)真核生物的启动子、增强子、终止子、内含子等转录调控元件;(4)编码抗原蛋白的目的基因序列;(5)多聚核苷酸信号序列,以保证mRNA翻译时适时终止。另外,基因疫苗质粒载体通常含有一段未甲基化的CpG序列,其具有刺激Th1细胞的免疫活性。四、严重创伤后全身性炎症反应综合征及免疫调节治疗严重创伤后机体免疫功能表现为双向性改变。一方面表现为以吞噬功能和白细胞介素-2(IL- 2)等产生降低为代表的免疫受抑状态;另一方面表现出以全身性炎症反应综合征为特征的过 度炎症反应。正是这二方面共同作用构成了创伤后机体免疫功能紊乱,诱发多器官功能不全综合症(Multiple Organ Dysfunction Syndrome,MODS)。下面就全身性炎症反应综合征和免疫调节治疗作一综述。

免疫学的研究进展论文选题

一、基因疫苗的诞生自1796年英国医生琴娜(Jener)首次采用牛痘苗以来,疫苗已在世界范围内被广泛应用,200多年来各种疫苗已经帮助人类战胜了包括天花在内的多种传染病.然而,现有的疫苗主要有两种:第一种疫苗是传统疫苗,即弱毒活苗和灭活苗,如鸡新城疫弱毒苗,猪瘟灭活苗,它是直接将无毒或减毒的病原体作为疫苗接种到人或动物体内,刺激机体免疫系统产生特异性免疫应答,从而预防疾病的发生;第二种疫苗是基因工程苗,它是通过基因工程,先分离得到具有强烈免疫原性但无毒性的抗原蛋白的编码基因,然后导入表达载体中,再在宿主细胞表达出重组抗原蛋白,经分离纯化后的重组抗原蛋白作为疫苗接种如重组乙肝疫苗。但它存在一些不可忽视的缺陷如:灭活疫苗难以诱发细胞免疫,需多次免疫注射;亚单位疫苗免疫原性差;减毒活疫茵存在毒性回升的危险等问题.因此,现在对一些传染病仍缺乏相应的安全有效的疫苗. 第三代疫苗基因疫苗的问世,为解决这些难题带来了希望.基因疫苗(genetic vaccine)又称核酸疫苗(nucleic acid vaccine)或DNA疫苗,是在基因治疗(genetic therapy)技术的基础上发展而来的。基因治疗是从20世纪80年代发展起来用于预防和治疗疾病的最具革命性的生物医学医疗技术,其原理是将人或动物的正常基因或有治疗作用的基因通过一定方式导入人体靶细胞以纠正基因的缺陷或发挥治疗作用,从而达到治疗疾病目的。1990年Wolff JA等在进行基因治疗试验时,以裸DNA注射作对照,结果意外发现裸DNA可被骨骼肌细胞吸收并表达出外源性蛋白。1992年Tang 、 DC等首次证明经基因免疫产生的外源性蛋白质——人生长激素可刺激小鼠免疫系统产生特异性抗体,而且加强免疫后抗体效价增加,从而宣告基因疫苗的诞生。(注:1)概括起来,基因疫苗就是指将编码外源性抗原的基因插入到含真核表达系统的载体上,然后直接导入人或动物体内,让其在宿主细胞中表达抗原蛋白,该抗原蛋白可直接诱导机体产生免疫应答。抗原基因在一定时限内的持续表达,不断刺激机体免疫系统产生应答反应,从而达到预防疾病的目的。二、核酸免疫的作用机理目前对核酸免疫作用机理的认识主要还仅限于理论推测,且多数资料来自基因治疗试验,二者在作用机理上很相似。在基因免疫中,含病原体抗原基因的核酸疫苗被导入宿主细胞,被周围的组织细胞、APC细胞或其它炎性细胞摄取,并在细胞内表达。表达产物作为抗原可能的呈递途径是:肌细胞直接摄入或经T小管和细胞样内陷摄取进入,在外源基因启动子作用下使外源基因表达,使产物在胞内水解酶的作用下分解成长短不一的多肽,其中的一部分被hsp70运到内质网,经网膜上的TAP分子转入膜内与主要组织相容性复合物(MHC)I类结合,最终在细胞膜表面被CDS十细胞识别;另一部分短肽进入溶酶体,与(MHC)Ⅱ分子结合,运到细胞表面被 CD4+细胞识别。这些多肽含有不同的抗原表位,它们将诱导细胞毒性T淋巴前体、B细胞和特异性辅助T细胞,产生细胞免疫和体液免疫。同时,基因表达可以通过细胞分泌和分裂的方式进入组织细胞间隙,以天然折叠方式被B淋巴细胞识别。核酸免疫后,还可以使肌细胞和抗原递呈细胞被感染,从而使CD4+和CD8+细胞亚群活化,产生特异的免疫应答。 CorrM等(1996)的研究表明,从转染DNA得肌肉组织释放出的抗原被APC摄入,运送到管状淋巴结中,在B淋巴细胞和T淋巴细胞表达, I类MHC限制的CTL应答可能主要以这种方式产生。以前曾认为该过程需要内源抗原的表达,但现在的研究表明,只要有外源抗原的存在,也能有效地引起I类MHC限制的CTL应答。 三、基因疫苗质粒载体的构建获得准确的抗原编码基因并将它插入到合适的载体DNA上,是发展基因疫苗的主要工作。1、编码抗原蛋白基因的分离制备DNA疫苗首先要获得编码抗原的基因,一般选择编码病原体表面糖蛋白的基因。抗原蛋白产生后可在宿主体内正确糖基化,从而诱导对病原体的免疫应答反应;对于易变异的病原体,最好选择各种变型都具有的核心蛋白保守的DNA序列,这样可对各种变异的病原体产生免疫应答反应,避免因病原体变异产生的免疫逃避问题。2 目的基因质粒的载体构建基因疫苗大多采用质粒作载体。一般说来,基因疫苗质粒载体至少包括5个主要的部件:(1)细菌复制子,以便质粒DNA在细菌体内复制扩增,得到大量的拷贝,但不能在宿主细胞(真核细胞)中复制;(2)原核生物选择性标记基因,如抗生素抗性基因,以筛选含有质粒DNA的阳性细菌克隆(菌株);(3)真核生物的启动子、增强子、终止子、内含子等转录调控元件;(4)编码抗原蛋白的目的基因序列;(5)多聚核苷酸信号序列,以保证mRNA翻译时适时终止。另外,基因疫苗质粒载体通常含有一段未甲基化的CpG序列,其具有刺激Th1细胞的免疫活性。四、严重创伤后全身性炎症反应综合征及免疫调节治疗严重创伤后机体免疫功能表现为双向性改变。一方面表现为以吞噬功能和白细胞介素-2(IL- 2)等产生降低为代表的免疫受抑状态;另一方面表现出以全身性炎症反应综合征为特征的过 度炎症反应。正是这二方面共同作用构成了创伤后机体免疫功能紊乱,诱发多器官功能不全综合症(Multiple Organ Dysfunction Syndrome,MODS)。下面就全身性炎症反应综合征和免疫调节治疗作一综述。

关键词: 自身免疫性疾病;免疫机制;临床科研 自从1980's免疫学蓬勃发展以来,无论自身免疫性疾病、还是其他疾病发病中的免疫学机制,都备受重视。免疫治疗更是成为自身免疫性疾病、癌症、感染性疾病等发展最快速的领域。 经常有朋友问,对于疾病的免疫学研究,怎么做最合适? 我们先以一张自身免疫性疾病中的示意图来展示免疫发生机制,这篇综述发表于2021年6月17日,由瑞典苏黎世大学完成【1】。 (图源:Ref1) 可以看到,免疫研究可以分为以下几个层面。 1,研究外周血中免疫抗体、免疫分子和免疫细胞,观察病程当时的免疫状态; 2,还可以研究淋巴结/胸腺的生发中心,观察中长期免疫应答; 3,更可以研究骨髓中长寿浆细胞,观察长期免疫应答。 为方便大家更直观了解免疫研究的策略,我们针对三个方面各给出一篇在 Nature 发表的研究论文。 1,外周血研究 ,免疫球蛋白(IgG) 除了区分IgG、IgM和IgA之外,对于IgG的亚型研究特别值得关注。 尤其是对于自身免疫性疾病,IgG1和IgG3型抗体主要由Th1及其细胞因子介导;而IgG4抗体的产生是由Th2及IL-4, IL-10等介导。 最近几年IgG4相关疾病受到特别的关注,有很多临床工作可以做。 比如,不同类似的重症肌无力对利妥昔单抗治疗的敏感性就有很大差别。IgG4型抗体介导的MuSK抗体阳性重症肌无力对于如利妥昔单抗等通过耗竭B细胞为主要作用机制的疗法特别明显;而IgG1型抗体介导的AChR抗体阳性重症肌无力则稍逊。而对于其机制,可能需要从治疗前后外周血B细胞、生发中心记忆性B细胞和骨髓长寿浆细胞变化中找到答案。 我们的小鼠动物试验研究中也曾区分总IgG、IgG1、IgG2a、IgG2b等亚型。  最常用的免疫学指标 如 C-反应蛋白(CRP),红细胞沉降率(ESR)、铁蛋白 等三项。 我们在检索中发现,CRP和ESR已经有了足够的研究,但是 铁蛋白在自身免疫性疾病中研究还很欠缺 。 细胞 因子 辅助性T细胞及其细胞因子在启动和激活免疫应答中常常起到关键作用。 针对一个细胞因子的患者血清水平发现增高/降低、在动物试验中过表达或敲除来看其功能,都可以是非常好的科研课题。 (IL-17基因敲除后关联细胞因子的研究) 针对上述三项蛋白的检测,ELISA是最常规方法。  免疫细胞的变化 流式细胞会起到关键作用。通过层层标记从而拣选自己想要的亚组、或者比较不同亚型细胞的比例,从而确定免疫细胞的改变。 (常用的细胞群及标记) 为了更清楚地展示对外周血中免疫蛋白及免疫细胞的研究技术手段和策略,我们引用发表于英国剑桥大学发表于 Nature 的论文【2】,大家可以从中获得很多借鉴。 本研究从抗体水平、特异性B细胞免疫、辅助性T细胞免疫等方面检测了针对突变株的 特异性 免疫分子和 免疫细胞 情况,并做了全面分析。 对于研究感染性疾病、自身免疫性疾病,都有非常好的借鉴价值。 A,免疫抗体 B,记忆性B淋巴细胞 C,辅助性T细胞免疫 2,生发中心研究 人类淋巴结/小鼠脾脏或者淋巴结中的生发中心是研究免疫应答的重要领域。 所以,想研究更长期的免疫应答,则可以研究 淋巴结( 外周免疫器官 )中的生发中心 。 最简单的可以比较生发中心形成的大小。 更可以研究抗原特异性的生发中心B细胞(GC B)。如研究 淋巴结中抗原特异性的GC B和浆母细胞出现频率及持续时间。 大家可以从美国华盛顿大学发表在 Nature 的一篇文章【3】中学习到如何对淋巴结生发中心进行研究。 3,骨髓长寿浆细胞 长寿骨髓浆细胞(BMPC)是持久性的中和抗体的关键来源。 如果要研究最长期的免疫应答,则可以研究 骨髓( 中枢免疫器官 )中的长寿浆细胞 。 如美国华盛顿大学在 Nature 发表的论文【4】,就分别从1)证实骨髓中长寿浆细胞被激活和2)与外周浆细胞区别来做了研究。 通读这三篇 Nature 论文的时候,我们一直在思索,为什么这三篇研究可以发表在Nature,尤其是第二篇淋巴结生发中心的研究和第三篇骨髓长寿浆细胞的研究,试验设计相对简单。 这些研究之所以能够发表,最关键的是 1,严谨性。 这是所有论文的基本要求。也就是我们一直强调的last:这篇论文发表之后,这个题目就不需要重复了。因为本研究规范、严谨。 2,创新性。 这是顶刊论文的要求。比如外周血抗体、细胞因子、免疫细胞等做得已经太多,研究者就做了针对高龄老人的研究;而淋巴结和骨髓样本都很难得,之前还没有类似研究。 如果您还是对自己的研究课题的方向没有太明确的想法,也可 以从COVID-19研究寻找思路 。 因为 1)COVID-19已经成为研究 最全面而深入 的疾病; 2)从来没有任何一个疾病吸引这么多 全球最顶级科学家和试验室 的参与; 3)还有关键的是,这些研究大都是最近1年完成的,采用了 最新的研究方法和设计 。 所以COVID-19研究中有太多经典的研究设计,几乎各个研究领域都可以从中得到启发。 WOSCI沃斯编辑-SCI论文润色等。

免疫学的发展是人们在实践中不断探索、不断总结和不断创新的结果。下面我给大家分享一些免疫学技术论文,大家快来跟我一起欣赏吧。

心理神经免疫学研究

摘要心理神经免疫学(Psychoneuroimmunology)是一门探索人类心身健康奥秘的新型边缘学科。它研究神经系统如何将心理因素转换为可以影响健康的生理状态的机制,特别是脑和行为如何影响免疫系统,又如何受到免疫系统的影响的。免疫系统和神经系统之间是否真正存在联系一直有争论,我们实验室围绕高级神经活动对免疫系统的作用开展了研究。工作包括:条件反射性免疫抑制和增强、情绪应激与免疫、心理行为干预与癌症等。这些工作不仅证实了心理调控,比如信号刺激、情绪和意念想象等,确实可以影响免疫系统的功能,而且对有关机制进行了探讨。

关键词心理神经免疫学,条件反射性免疫,情绪应激,心理行为干预。

分类号B845

有人统计,人类疾病有2/3与心理刺激、生活境遇有关,其中心身疾病占1/3。实际上,心理因素可以影响生理因素的观点是各国文化群体都普遍认可的。也就是说,精神和躯体之间是互相联系的。然而心理因素如何影响健康和疾病却一直是个谜。随着科学的发展,一门新兴交叉型边缘学科,心理神经免疫学(Psychoneuro- immunology)诞生了。它融合了心理学、生物化学、免疫学、行为学、解剖学、分子生物学和临床医学等多种学科,研究神经系统如何将心理因素转换为可以影响健康的生理状态的机制,特别是脑和行为如何影响免疫系统,又如何受到免疫系统的影响的。这些研究对认识精神活动在健康和疾病中的作用打开了科学之窗。人们看到了免疫系统,这一保护机体免受传染病和肿瘤侵袭的防御系统,是精神和躯体之间的桥梁[1,2]。但是,尽管已经有很多研究表明神经系统可以影响免疫系统,依然有不少生理学家认为免疫系统是独立的自我调节系统。实际上这涉及一个由来已久的争议问题,即心身分离还是心身交互作用的问题。本文的目的就是依据我们自己的工作,阐明心理行为因素在调节免疫功能中的作用及其相应的机制。这些工作包括了条件反射性免疫抑制和增强、情绪应激的免疫效应、心理行为干预与癌症等。

1心理神经免疫调节的研究

条件反射性免疫抑制和增强

条件反射性免疫是中枢神经系统调节免疫系统的重要证据。自从Ader和Cohen在1975年第一次发表关于条件反射性免疫抑制(conditioned immunosuppression, CIS)的工作以来,这一实验范式得到了广泛的关注。在这种实验范式中,一种对于实验动物来说在味觉上新异的溶液,比如糖精水,被用作条件刺激(conditioned stimulus, CS),而免疫抑制剂如环磷酰胺、环孢霉素A等具胃肠道毒副效应的药物作为非条件刺激(unconditioned stimulus, UCS),二者配对呈现。随后再次给与条件刺激,则发现实验对象出现了条件性味觉厌恶的行为现象,而且免疫功能也受到了显著的抑制。针对这一现象的解释是有争议的。有的认为这是条件反射性的调节作用,是中枢神经系统调控免疫功能的重要证据之一。另一些则认为可能是应激的作用。动物对糖精水的厌恶行为也即味觉厌恶性条件反射的建立不能排除某种程度的应激的存在,而应激则会引起肾上腺皮质激素的升高,从而抑制免疫功能[3]。为弄清条件性免疫抑制的实质,我们分别采用一次性和两次性的CS-UCS结合训练方式,并在不同时程呈现条件刺激,观察由条件刺激引起的味觉厌恶性行为与条件反射性免疫抑制的关系,发现两者的表现方式和表现程度并不同步,条件反射性免疫抑制并非是厌恶行为反应或情绪应激的伴随产物 [3,4]。并进一步发现不具明显毒性作用的生物免疫抑制剂作为UCS时,也能建立条件性的免疫抑制效应[5]。条件刺激不仅可诱发动物的细胞免疫抑制反应而且可诱发体液免疫反应的抑制作用,并且随着强化水平的增加,条件反射性免疫抑制效应增强[6]。这些实验证明条件反射性免疫抑制是条件刺激的作用,而不是应激效应。对CIS的合理的解释是脑中CS―UCS的联想学习过程,中枢神经系统储存了对条件刺激(CS)的知觉信息,该条件刺激与UCS的免疫抑制反应相偶联,CS再次呈现时就产生一个直接信号激活免疫系统引起反应。

利用联想学习原理,条件反射性免疫调节应该是双向的。也就是说,条件刺激可以产生免疫抑制效应,也就可以产生免疫增强效应。建立起条件反射性免疫增强(conditioned immuno-enhancement, CIE)的模式将更有利于证明条件反射性免疫调节是中枢神经系统调控免疫系统的结果。而且由于CIE所用药物的免疫效应与CIS有所不同,CIE模式将为脑和免疫系统相互作用的研究提供新视角。为次,我们在国际上首次尝试以卵清白蛋白(ovalbumin, OVA)抗原作为非条件刺激,糖精水作为条件刺激,经过一次配对,在初次抗体反应曲线的上升阶段再次单独呈现条件刺激时,诱导出条件反射性抗OVA抗体生成的增加[7]。虽然该条件性抗体增强的幅度较低,但从统计学上看,条件反射组和非条件反射组之间有了临界值差异。但该模式最初没有得到完全成功的验证[8]。为重复检验条件性抗体增强效应,再次分别用糖精水和电针作为条件刺激,进一步观察和分析条件性抗体增强的动态反应,对条件反射性抗体增强的发生发展过程做一完整的描述。

在用糖精水作为条件刺激的重复实验中[9],不同于先前工作的是,再次单独呈现条件刺激的时间是放在初次抗体反应的下降段,而不是放在初次抗体反应曲线的上升段。这是考虑到在基础抗体值比较低时,条件反射本身的效应可能得到充分体现。而实验结果也证实了这一点。统计学数据表明,抗体水平在条件反射组和其他控制组之间的差异均达到了p<甚至的水平。

我们还发现,条件刺激诱发的抗体生成曲线在动力学上与抗原再次进入体内引起的二次抗体反应曲线很相似。单独给予条件刺激后约15天左右出现明显的抗OVA抗体水平增高,20、25天左右达到峰值,以后明显下降并逐渐接近正常水平[10]。这一结果不仅仅证明了联想学习可以调节免疫功能,而且发现了条件反射性免疫过程与抗原引发免疫应答过程的基本规律是类似的。这些工作从免疫增强的方向论证了信号刺激的免疫调节作用,建立了稳定可靠的CIE模型。

从临床角度出发,条件反射性免疫增强的重要意义在于通过脑的调控提高免疫力,增强机体对疾病的抵抗力。考虑到CIE模式在人类临床应用的可能性,寻找合适的条件刺激很重要。因为甜味饮料是人类日常生活中经常会遇到的,从新异性的角度考虑,糖精水或甜味饮料都不太适用于人类。因此尝试将一种躯体感觉信号――外周电针刺激――作为条件刺激,考察它能否诱发特异性抗体增强反应。 电刺激信号是通过两支刺入肌肉5mm的细钢针发送的。为了减少实验误差,选择传统医学中的穴位足三里作为针刺的位置,因此这种条件刺激物也可以称为电针。在这个研究中我们选择的电压强度分别为2伏特和4伏特[11]。

在本研究中,先是将电针刺激和腹腔注射OVA进行一次配对。经过一段时间的间隔,再次对动物实施电针。然后分别在第二次电针后的第10,17,24和31天经尾静脉取血,检测抗体值。结果发现,不管是2伏特还是4伏特的电针,均能显著提高抗体浓度,在第10和第17天时最为明显。研究还发现,甚至在麻醉状态下,电针和卵清白蛋白也可以实现配对,也就是说,在条件反射训练时麻醉的动物也出现了反射性抗体生成增加。没有发现电针本身对抗体生成有任何影响。这些结果进一步证实,仅需经过条件刺激和非条件刺激的一次配对,再次呈现的条件刺激即可诱发出条件反射性免疫反应。验证了条件反射性抗体增强的客观存在性和普遍性。而且,电针被用作为一个有效的条件刺激物,将为把条件反射性免疫调节在临床上得到应用提供了一种可能性。

条件反射性免疫调节的神经机制

条件反射性免疫抑制效应和免疫增强效应都表明与免疫无关的信号刺激能转变为具有触发免疫反应的非条件刺激的性质,这种转换必然发生在脑内,因而可以说这是脑对免疫系统调控的直接证据,但脑内究竟发生了什么并不清楚,条件反射性免疫调节的相关神经回路和脑机制还远远没有弄清[2]。为了直接洞察脑的变化,探讨脑内中枢整合机理,找寻直接观察脑内活动的指标是必要的。

C-fos蛋白是神经元激活的一个标志物。它通常处于不活动或表达很低的状态,但在受刺激时能作出短暂而迅速的反应,可成为神经元兴奋水平的客观指标。利用免疫组化技术,我们发现,再次单独呈现条件刺激可以导致包括脑干,边缘系统和大脑皮质在内的区域大量c-fos蛋白的表达。其中有一些脑区尤为重要。不论是条件性抑制范式还是条件性增强范式,再次单独呈现条件刺激都可以引起岛叶皮质、杏仁中央核和下丘脑室旁核c-fos蛋白的大量表达。这些结果表明,条件性免疫反应是和大脑的活动相关联的[10,12,13]。

但是必须指出的是,在我们和其他作者报道的关于脑机制的研究中,所采用的条件刺激物都是糖精水。我们的实验已经证实,以电针作为条件刺激也可以很好地诱发出条件性免疫改变,而电针和糖精水所激活的脑区是大不相同的,因此在今后的研究中阐明以电针为条件刺激所激活的大脑区域将有助于进一步确定与条件反射性免疫调节有关的共同脑机制,排除刺激引起的非特异性相关。

目前关于条件反射性免疫的神经化学机制研究也很缺乏。由于中枢胆碱能系统被认为与学习记忆有很密切的关系,该系统的这些功能主要是由毒蕈样受体(muscarinic receptor, M受体)介导的。为再次验证条件反射性免疫与学习过程有关,实验采用对M受体具有阻断作用的药物东莨菪碱作为工具药,考察整个M受体系统在条件反射性免疫调节中的作用。结果发现在以电针为条件刺激的条件反射性抗体增强模式的学习阶段是中枢胆碱能M受体依赖的,但在条件反射的唤起阶段是非胆碱能受体依赖的。在条件反射训练前阻断M受体,条件反射性免疫不再发生。但在条件反射训练完成后再抑制乙酰胆碱的合成,则不会影响条件刺激诱发的免疫反应。这些结果表明中枢乙酰胆碱参与了学习阶段的记忆形成过程,但不影响已经形成的记忆的再提取。这从神经生化的角度论证了条件反射性抗体生成的增加与学习记忆有关[14]。

2情绪应激与免疫

除条件反射性免疫的研究外,应激与免疫的研究是进行精神行为因素对免疫功能作用研究的另一热点[2]。已经有很多证据表明,应激可以导致免疫功能改变。但是,相关的动物研究大多采用电击或束缚的方式来引起应激效应。尽管这些模型也含有心理应激的成分,但其主要成分是生理性的。为了考察情绪应激对行为、神经内分泌和免疫功能的影响,研究采用两种情绪应激的动物模型:一种是传统的,以电击装置为信号刺激诱发曾有过电击经历大鼠的情绪应激。另一种是本实验室新建的,用空瓶刺激诱发定时喂水大鼠的情绪应激。这两种类型情绪应激源激活的脑区有许多共同点[15]。

在传统的电击信号刺激模式中[16],动物分成4组:电击组、情绪应激组、装置对照组A1和装置对照组A2。电击组动物用OVA免疫后2周内无规律给予10分钟/日,共6日的足电击,其余时间内无处置;情绪应激组动物除给予电击组动物电击的当天同样强度和频率的足电击外,在2周内的其余时间将其每天置于电击装置内10分钟而无电击(恐惧的情绪应激);对照组A1动物仅在给予电击组动物电击的当天被置于电击装置中10分钟而无电击;对照组A2的动物则每天被置于电击装置中10分钟而无电击。结果发现情绪应激组动物的呆滞行为和排泄行为显著增加;去甲肾上腺素、肾上腺素及皮质酮水平均显著提高。在抗OVA 抗体水平和脾脏指数上, 情绪应激组动物较装置对照组A2动物显著降低,而其余各组间无显著差异。并发现脾脏指数分别与肾上腺素含量和去甲肾上腺素含量呈显著负相关。

在空瓶刺激诱发的情绪应激模式中[17],动物先进行一周2次/日的定时饮水训练,然后腹腔注射OVA抗原以激发特异性抗体反应。此后动物被分成3组:分别为情绪应激组、生理应激组、和对照组。情绪应激组的动物每天只有一次饮水的机会,而另一次则给予一只空的饮水瓶,持续14天,以产生情绪应激。生理应激组的动物也是只有一次饮水的机会,但并不另外再给一次空瓶的刺激。这种设置的目的是控制缺水本身可能造成的生理应激的影响。对照组保持每天两次饮水不变。结果发现情绪应激产生了很显著的行为改变,即攻击行为和探究行为显著增加;血浆皮质酮、肾上腺素和去甲肾上腺素的水平显著提高;白细胞计数和抗OVA抗体浓度显著下降。抗体水平和脾脏的重量与儿茶酚胺水平之间均存在显著的负相关。但情绪应激的时间作用点和时程对应激的免疫效应有影响 。与此相对的是,缺水导致的生理应激只能诱发探究行为,升高皮质酮水平,降低白细胞计数。但它不诱发攻击行为,不影响抗体水平和脾脏指数,也不激活交感神经系统。这些结果进行了反复的验证 [18~20]。

上述两种模式的研究结果都证明,情绪应激对免疫功能产生了抑制效应,激活了下丘脑-垂体-肾上腺轴(HPA)和交感神经系统(sympathetic nervous system, SNS)。由于抗体水平和脾脏指数与儿茶酚胺水平存在显著的负相关,而与皮质酮水平无关,提示交感神经系统的激活可能及情绪应激对体液免疫功能调节的中介机制。而皮质酮水平可能只是应激的一种反应。

为了进一步澄清HPA轴与SNS在情绪应激免疫调节中的作用 ,我们分别采用糖皮质激素合成抑制剂美替拉酮阻断HPA轴,外周交感神经末梢的6-OHDA损毁SNS的活动。结果发现,对SNS的阻断能消除情绪应激对体液免疫功能的抑制。而HPA轴的阻断没有这种作用。这些实验证明是交感神经系统介导了情绪应激所致的体液免疫抑制。进一步的证据是,非选择性β-肾上腺素能受体(β-adrenergic receptor, β-ADR)拮抗剂心得安可以逆转情绪应激诱发的体液免疫抑制作用,表明SNS是通过b-ADR介导情绪应激导致的体液免疫功能的抑制。在此基础上,进一步发现参与的受体亚型是选择性的b2-ADR而非b1-ADR[21,22]。

尽管以往大多数研究者认为,应激引起的免疫功能抑制主要是因为应激可以导致肾上腺皮质激素的释放,从而导致免疫功能下降。换句话说,免疫功能的抑制与应激激活的HPA轴有关。但采用我们的情绪应激模型,发现情绪应激引起的体液免疫功能抑制主要是由交感神经系统β-肾上腺素能受体介导的。这为阐明情绪应激的免疫抑制效应的机理提供了新资料。

3心理行为干预与癌症

正如上述研究发现的,心理因素比如情绪或者条件性学习可以引起动物的行为和免疫功能的改变。我们考虑是否可以通过心理行为干预手段来影响癌症病人的免疫功能。虽然有研究报道,癌症可以通过将心理、情绪等多种因素整合起来影响病人的整个机体,但研究结果并不一致[23]。为此,我们打算通过两个研究来考察行为干预对于癌症病人的作用。纳入第一个研究的是40个正在接受放疗的乳腺癌患者,根据年龄、教育程度、癌症分期和接受治疗的状况,她们被随机而匹配地分成两个组:一组接受为期一个月的心理行为干预,另一组作为对照。首先指导干预组病人学会渐进性肌肉放松,然后对她们进行想象训练。想象自己漫步在海滩上,初升的太阳照在脸上,海水轻柔地漫过脚面等等。然后想象免疫细胞如何杀死癌细胞,被杀死的癌细胞又是如何被海水冲刷掉。在干预的前后,分别采取病人的唾液和血液,测定NK细胞的活性。结果发现心理―行为干预可以显著提高NK细胞活性。而且需通过服药来克服放疗引起的白细胞计数降低的副作用的患者比例显著下降[24]。该研究表明,心理行为干预对免疫功能的改善和恢复具有非常显著的作用。

第二个研究纳入120名正在接受放化疗的癌症患者。同样的,依据匹配原则他们被分为一个干预组和一个控制组。除了干预的时间延长到3个月以外,其他的实验条件与上述研究基本相同。所测定的指标包括白细胞计数、NK细胞活性和免疫球蛋白(IgG,IgM,IgA)等。结果发现,干预组在所有免疫功能参数上都得到了不同程度的提高,其中NK细胞活性显著提高[25],生活质量也都得到明显的改善,治疗引起的副作用在很大程度上也得到了缓解。不论是乳腺癌还是肺癌患者,不论是放疗患者还是化疗患者,干预组的生活质量评分,包括躯体功能、角色功能、情绪功能、认知功能和社会功能上都显著高于控制组。同时干预组的症状评分,包括疲劳、呕吐、疼痛和食欲不振等都有显著下降[26~28]。而且,通过行为干预,患者学会运用更为积极的认知方式来应对癌症,摒弃原先的逃避心理,从而使得情绪状态、身体机能和生活质量都得到很好的改善[29,30]。成长策略和社会支持有助于提高癌症生存者的生活质量,增加正性情感[31]。这些结果反复证明了,NK细胞的活性对认知行为干预的作用相当敏感,心理行为干预确实改善了癌症患者及其生存者的生活质量。免疫功能的提高, 特别是NK细胞活性的增强可能在心理行为干预中起着重要的中介作用。

4结语

中枢神经系统和免疫系统之间存在着相互作用。上述三个方面的工作证明某些心理过程,比如联想性学习、情绪、行为想象、和认知策略等确实可以对免疫功能产生影响。也即高级神经精神活动能调节免疫功能。但免疫系统的变化也能影响高级神经精神活动的功能。免疫系统的紊乱不仅导致疾病,也与衰老、性格和行为变化有关。如抑郁症或“病态行为”就与细胞因子如白细胞介素-1有关[32,33]。但这方面的研究尚需深入展开。随着中枢神经系统和免疫系统之间相互作用研究的深入,在人类健康的维护和疾病的防治上将会有新的前景。

致谢:作者感谢曾对本文的研究工作做出重要贡献的博士后、博士生、硕士生和研究助手,他们是王建平、李杰、邵枫、黄景新、陈极寰、王玮雯、刘艳、郑丽、李波、吕倩、卫星、郭友军。

参考文献

[1] 林文娟. 精神与免疫.见:21世纪初科学发展趋势课题组编.《21世纪100个科学难题》吉林出版社,1998. 693~701

[2] 林文娟. 心理神经免疫学的研究及其思路问题. 心理学报,1997, 3: 301~305

[3] 林文娟,卫星, 郭友军,汤慈美,刘艳. 味觉厌恶性条件反射与条件反射性免疫抑制的研究. 心理学报,1998,30(4): 418~422

[4] 李杰, 林文娟,李波,卫星. 条件反射性细胞免疫抑制及其作用时程的实验研究. 中国行为医学科学, 2003, 12(5): 481~483

[5] 林文娟, 陈极寰, Husband A J. 以兔抗鼠淋巴细胞血清为非条件刺激的条件性免疫抑制. 心理学报, 2002, 34 (2): 259~300

[6] 郑丽,林文娟, 邵枫, 王玮雯. 对体液免疫反应的条件反射性调节. 心理科学, 2002, 25(1):27~30

[7] Lin Wenjuan, King M, Husband A. Conditioned behavioral learning activated antibody response to ovalbumin: New evidence for the communication between CNS and immunity. Proceedings of the Second Afro-Asian Psychological Congress, 1993, 788~793

[8] 李波, 林文娟,卫星,汤慈美,郭友军. 以抗原作为非条件刺激的条件反射性免疫调节的研究. 心理学报,1997, 29(sup):34~38

[9] 陈极寰,林文娟, 王玮雯,杨杰,邵枫. 条件反射性抗体反应增强的动态分析――以OVA为非条件刺激物. 心理学报,2003, 35(2): 261~265

[10] Chen Jihuan, Lin Wenjuan, Wan Weiwen, Shao Feng, Yang Jie, Wang Bairen, Kuang Fang, Duan Xiaoli and Ju Gong. Enhancement of antibody production and expression of c-Fos in the insular cotex in response to a conditioned stimulus after a single-trial learning paradigm. Behavioral Brain Research, 2004, 154 (2): 557~565.

[11] Huang Jingxin, Lin Wenjuan, Chen Jihuan. Antibody response can be conditioned using electroacupuncture as conditioned stimulus. Neuroreport, 2004, 15(9): 1475~1478

[12] Lin Wenjuan, Li Jie, Zheng Li, Wang Weiwen, Chen Jihuan. Expression of c-fos in amygdala and conditioned immunosuppression. Acta Psychologica Sinica, 2004, 36(4): 500~505

[13] 李杰, 林文娟,郑丽,李波. 条件反射性免疫抑制激活过程中下丘脑核团c-fos的表达. 心理学报, 2004, 36: 201~207

[14] 黄景新. 电针信号诱发的条件性免疫调节作用及其神经机制. 博士学位论文, 中国科学院心理研究所,2003

[15] 邵枫,林文娟,王玮雯,陈极寰. 情绪应激对不同脑区c-Fos表达的影响. 心理学报,2003, 35(5): 685~689

[16] 邵枫,林文娟,王玮雯, 郑丽. 电击信号对大鼠体液免疫及内分泌功能的影响. 心理学报,2000, 32(4): 428~432

[17] 林文娟,王玮文,邵枫. 慢性情绪应激对大鼠行为,神经内分泌和免疫反应的影响:一个新的情绪应激模型.科学通报,2003, 48(9): 926~929

[18] 邵枫, 林文娟, Washington Welton Craig, 王玮雯. 心理应激的免疫抑制作用及其与神经内分泌反应的相关性.心理学报, 2001, 33(1): 43~47

[19] 邵枫,林文娟. 情绪应激体液免疫调节作用的影响因素研究. 心理学报, 2001, 33(6): 543~547

[20] Shao Feng, Lin Wenjuan, Weiwen Wang, Washinton Jr WC and Zheng Li. The effect of emotional stress on the primary humoral immunity of rats. Journal of Psychopharmacology, 2003, 17 ( 2 ) : 153~157

[21] 邵枫,林文娟. 外周交感神经系统在情绪应激体液免疫调节中的作用. 中国行为医学科学, 2001, 10: 401~404

[22] 王玮雯.交感神经系统在情绪应激所致体液免疫功能改变中的作用. 博士学位论文, 中国科学院心理研究所,2003

[23] 刘艳,林文娟. 肿瘤与心理神经免疫. 美国中华心身医学杂志,1998, 2(1): 21~22

[24] 刘艳, 林文娟, 刘新帆, 张冀岗. 心理行为干预对乳腺癌患者情绪反应及免疫功能的影响. 心理学报, 2001, 33: 437~441

[25] 王建平,林文娟, 梁耀坚, 秀云.心理干预对癌症患者免疫功能的影响. 中国肿瘤临床, 2002, 29(12): 841~844

[26] 王建平, 林文娟, 崔俊南. 心理干预在放患者中的应用.应用心理学,2001, 7(3): 13~17

[27] 王建平, 林文娟, 陈仲庚. 心理干预在化患者中的应用. 心理科学, 2002, 25(5): 517~519

[28] 王建平, 林文娟, 孙宏伟. 中国癌症患者心理干预研究. 中国肿瘤临床, 2002, 29(3): 305~309

[29] 王建平, 林文娟, 孙宏伟. 癌症病人心理干预的效果及其影响因素. 心理学报, 2002, 34(2): 200~204

[30] 王建平,林文娟, 梁耀坚, 秀云. 应对策略在癌症患者心理干预中的中介作用. 中国临床心理学杂志, 2003, 11(1): 1~4

[31] Lu Q, Lin W, Ziltzer L. Quality of life and coping resources among Chinese cancer survivors. Psycho- oncology, 2003, 12 (4): 197~197

[32] 杨宏宇, 林文娟. 白细胞介素-1在病态行为中的作用及其机理. 心理科学进展, 2004, 12(2): 290~295

[33] 迟松,林文娟. 抑郁症神经内分泌免疫学研究进展及心理治疗的作用. 中国临床心理学杂志, 2003, 11(1): 77~80

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肿瘤的免疫治疗研究进展论文

是很体面的。但是别人对他

摘要: 肿瘤是目前威胁人类健康的重要因素。靶向肿瘤的新药与肿瘤免疫新疗法的研发如火如荼,这些研究为攻克肿瘤带来了全新的希望。但受限于患者作为研究对象的不可操控性,而实验动物与人差异巨大,目前从基础到临床的转化效率极低,肿瘤类器官的兴起为转化医学提供了全新的技术平台。从最初单个肿瘤样本类器官的成功构建,到现在建立了大规模的肿瘤类器官库,肿瘤类器官研究已经成为肿瘤基础和临床研究中的重要工具,尤其在结合基因修饰技术的基础上,对揭示肿瘤发生发展的机制、快速评估肿瘤药物与免疫细胞的治疗效果意义重大。 关键词: 肿瘤;类器官;基因修饰;新药研发;免疫疗法;临床转化 抗生素和疫苗发现以前,传染性疾病曾肆虐全球,是人类健康的头号杀手。而现今,非传染性疾病已成为健康问题的主要影响因素,其中,肿瘤更是首要致死原因。最新统计学数据预测,2018年将有超过1800万新增肿瘤病例,960万肿瘤死亡病例[1],肿瘤所造成的巨大经济、社会负担毋庸置疑。 人类与肿瘤的斗争历史源远流长。从希波克拉底时代开始,就有对肿瘤的描述性研究,包括其生长形态、表面溃烂的形成与否等等,肿瘤(carcinoma/carcinos)在希腊语是螃蟹(crab)的意思,由此,罗马医生将carcinoma/carcinos翻译为cancer,成为癌症的最初定义。近年来,随着理论和技术的飞速发展,包括“肿瘤是不可愈合的创口”、“种子与土壤学说”、“肿瘤免疫互作四部曲”、“肿瘤放射化学药物疗法”、“肿瘤免疫治疗”等,我们对肿瘤的认识日渐深入,部分肿瘤甚至已经有了完全治愈的方法。但目前对绝大多数肿瘤,我们一方面没有有效的预防和监测手段,另一方面可以选择的治疗策略极其有限。因此,对肿瘤的研究一直是生物医药领域的核心热点。有意思的是,每年肿瘤相关研究的学术论文发表量数以万计,绝大多数肿瘤在实验室已经得到了成百上千次治愈,但能真正转化到临床应用的治疗方案却极少。美国食品与药品监管局统计发现,临床前研究具有治疗作用的新药进入临床试验后,85%在早期就被证明没有效果,而那些成功通过三期临床试验的药物,只有一半能被FDA批准进入临床应用[2]。目前肿瘤新药研究的主要工具是体外培养的肿瘤细胞和啮齿类动物(主要是小鼠)上建立的肿瘤模型,但越来越多的证据表明,小鼠与人在疾病过程中的变化及其对药物的反应性存在一定的差异[3]。此外,小鼠模型通常只能模拟人类疾病的一个阶段,无法从病因、时间和进展速度等方面再现人肿瘤发生发展的全过程,在此基础上开发的肿瘤治疗方案,并不能预测其临床应用的有效性。更重要的是,实验小鼠基因背景、生长环境、致病因素和用药处理均非常单一,自然无法应对临床多种多样肿瘤病人的复杂情况。 动物模型的局限性促使人们转向直接研究肿瘤病人标本,常用的人源肿瘤模型包括人来源肿瘤细胞系培养和免疫缺陷动物人源肿瘤组织异种移植。肿瘤细胞培养的确提供了研究特定患者肿瘤细胞特性及其对药物敏感性的机会,但并非所有肿瘤均能成功体外扩增,另外,体外单一肿瘤细胞培养使其丧失了与肿瘤微环境中其他组分的相互作用,而肿瘤微环境对肿瘤的发生发展以及对药物的反应性决定至关重要。同样,人源肿瘤组织异种移植至免疫缺陷小鼠中也存在类似的问题,一方面移植成功率较低,另一方面免疫缺陷小鼠形成的肿瘤微环境与患者体内环境相差较大,可能导致肿瘤组织发生小鼠样进化[4]。 1 类器官在肿瘤研究中的发展 近年来,组织器官3D培养技术发展迅猛。2009年,Hans Clevers实验室将单个LGR5+小肠干细胞种植于含有R-spondin1、EGF、BMP抑制剂等干细胞维持因子的基质胶中,发现干细胞增殖分化,形成了具有增殖隐窝和高分化绒毛的类小肠结构[5]。随后,该实验室在小鼠小肠干细胞成类器官技术的基础上,进一步加入Wnt3A nicotinamide、Alk抑制剂及p38抑制剂,实现了人结直肠肿瘤类器官培养[6]。同年,Eduard Batlle实验室分离出人大肠EPHB2高表达干细胞,并在体外3D培养中使单个细胞分化成为具有维持长期自我更新和多向分化潜能的大肠隐窝结构[7]。随后,包括前列腺[8, 9]、味蕾[10]、食管[11]、输卵管[12]、肝脏[13]、胰腺[14]、胃[15]、唾液腺[16]和乳腺[17]等在内的多个器官均成功在体外获得正常组织或肿瘤的类器官(图一)。由此可见,利用目前对肿瘤细胞和肿瘤微环境相互作用机制的认识,从肿瘤病人样本出发,通过加入多种细胞因子或小分子抑制剂,构建出患者特异性的肿瘤类器官,用于新药筛选和药物敏感性研究是可行的。 相比于传统2D培养和肿瘤组织异种移植,肿瘤类器官一方面构建成功率明显增高,且可长期低成本快速培养,便于基因修饰和大规模药物筛选等;另一方面,3D培养保留了肿瘤的组织特性,在研究过程中不会丢失肿瘤微环境的影响作用,为肿瘤药物研发提供更真实的环境。目前已经成功构建出包括结直肠癌、乳腺癌、胰腺癌、前列腺癌、肝癌、胃癌等在内多种组织的肿瘤类器官。常用的肿瘤类器官构建技术有两类,一种是通过诱导性多能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPSCs)分化而来,另一种是直接来源于肿瘤组织。iPSCs来源的肿瘤类器官构建成功与否很大程度上依赖于肿瘤类型,操作更复杂,由此导致构建效率较低。此外,依靠iPSCs分化获得的肿瘤类器官也会丢失肿瘤微环境的复杂性。因此,直接通过肿瘤组织培养或干细胞分化,辅以细胞因子、肿瘤基质等补充,是肿瘤类器官研究的发展趋势。 肿瘤类器官对源肿瘤组织异质性的保存是类器官研究的核心基础。研究发现,肿瘤组织体外类器官培养可以获得大量不同特性的肿瘤类器官,单个类器官分析结果也表明同一肿瘤来源的类器官的异质性[18]。与此同时,组织化学分析发现肿瘤类器官内部即存在与源肿瘤相似的组织结构,通过原位DNA分析进一步证实类器官中同样存在源肿瘤相同的基因突变位点[18]。由此可见,肿瘤类器官在基因、转录、代谢、细胞和组织学上均较高水平地重现了其来源肿瘤的多样性和复杂性。更重要的是,体外培养过程对肿瘤类器官不会呈现明显均一化[19, 20]。但也有研究利用荧光标记不同突变体实验发现,大肠癌肿瘤类器官体外培养30-40天后,类器官会被某一种荧光标记的细胞主导,意味着培养过程中的确出现了特定突变体细胞优势生存的现象[21]。但这一现象并非体外类器官培养所独有,在体肿瘤中各类突变体也非均匀分布。由此说明肿瘤类器官确实在很大程度上模拟了在体肿瘤的各方面特性,是目前肿瘤基础研究和临床应用之间相互转换跨越的桥梁。 2 类器官在肿瘤发生发展机制研究中的应用 肿瘤的发生初始于细胞基因突变的累积,大量临床数据和实验室结果都显示正常个体内即存在大量的突变,且这些突变与年龄、生存环境、生活方式等均有一定的相关性,但并非所有的突变都会诱发肿瘤,不同组织对突变的耐受程度也不同。虽然已经有许多细胞和动物实验阐明从突变到肿瘤生成的关键因素和决定机制,由于无法监测和干预人体内肿瘤发展最初期的过程,目前对人体内肿瘤发生发展的认识还非常粗浅。类器官培养技术的兴起,为研究人体正常组织向肿瘤组织转变的过程提供了可能。 统计预测发现高达五分之一的肿瘤与感染相关[22],虽然从感染到肿瘤的发展过程已有研究加以证明,但具体发生机制,尤其在人体内是如何进展的尚不明确。将病原体与健康组织类器官共培养,观察在感染情况下健康组织的突变起始和累积过程,评估感染作为肿瘤危险因子的相关性。如胃类器官可作为研究幽门螺旋杆菌在胃癌发生中作用机制的载体,精细观察幽门螺旋杆菌在胃上皮细胞的定植和克隆,及其对胃上皮细胞在基因、转录和蛋白水平的影响。结果显示在幽门螺杆菌注入能引起胃类器官发生强烈的炎症反应[23],而慢性炎症与肿瘤发生有着密不可分的联系。此外,沙门氏杆菌与胆囊癌、人乳头状瘤病毒与宫颈癌、乙型肝炎病毒与肝癌等等,均可利用相应组织的类器官,研究病原体与宿主细胞之间的相互作用及致瘤机制。由于感染诱发肿瘤往往是一个长期慢性的过程,且伴随炎症的发生,因此,一方面类器官的长期稳定培养是前期基础,另一方面,在上皮细胞构建的类器官基础上,引入免疫系统和组织基质也是类器官应用的重要需求。 除了感染,肿瘤危险因素还包括年龄、家族史、物理化学诱变因素等,而这些因素诱导的突变累积是一个长期存在的过程。通过分析比较不同年龄供体来源、不同组织类器官中的突变体发现,体内的确以平均每年新增40个突变位点的速度在累积,且不同组织间突变模式相差较大,这可能是由于不同组织中细胞更新增殖水平相差较大,而细胞快速增殖过程中DNA复制为基因突变创造了先决条件[24]。值得注意的是,同一组织不同个体间突变频率和范围差异均较小,在一定程度上解释了肿瘤发生与年龄的相关性[24]。但不同个体间肿瘤发生的类型、进展速度等各不相同,因此,突变频率和突变模式并非决定肿瘤发生发展的唯一因素,而在肿瘤已经发生之后,突变累积和筛选已经完成,无法追踪到最初始的突变特性。在类器官培养健康组织的基础上,利用各种诱变因子诱导健康组织向肿瘤转化,将极大地加速对肿瘤发生过程的研究。 不管是感染、物理化学诱变剂或是年龄增长导致肿瘤发生,最终都是由于基因突变发生和累加导致正常细胞癌变。因此,结合类器官培养和基因修饰技术可以快速建立肿瘤体外模型,研究肿瘤的发生发展过程。Drost实验室第一次在正常大肠类器官中通过CRISPR技术引入常见的大肠癌突变基因,如APC、TP53、KRAS和SMAD4,研究不同突变体在初始阶段对肿瘤发生的影响[25]。结果显示,突变后的肠类器官生长不依赖于肠干细胞生长维持因子EGF、WNT、R-spondin 1和noggin等,与此同时,他们还发现APC和TP53的突变是导致染色体不稳定和形成多倍体的关键因素[25]。将基因修饰后的肿瘤类器官皮下移植至免疫缺陷小鼠可以存活,但不会发生转移。而如果将上述诱导的肠癌类器官移植在小鼠盲肠,肿瘤会向肝脏和肺部转移[26, 27]。这一现象说明肿瘤转移需要特定组织微环境的支持,也提示虽然肠癌类器官的生长不依赖于肠干细胞维持因子,这些因子在肿瘤转移过程中必不可少。 肿瘤类器官以其特性模拟人肿瘤组织、可大规模长期稳定培养、容易基因修饰、处理因素可控和表型观察便捷的特性,成为肿瘤基础研究中替代人而又超越实验动物的有力工具。此外,肿瘤类器官作为体外培养体系,非常利于结合最新技术如基因修饰、单细胞分析、高分辨率电子/光学影像等联合应用,将突破肿瘤研究完全依赖于动物实验的时间、技术瓶颈。 3 类器官在肿瘤治疗策略研究的应用 肿瘤治疗是目前生物医学领域最大、最急迫的难题之一。一方面实验室研究越来越多,另一方面新药临床转化效率却依然低下。类器官培养为肿瘤药物快速有效研发提供了新的技术平台。有研究认为肿瘤类器官敏感的药物超过80%的可能性对应的肿瘤患者对该药也敏感,而在肿瘤类器官上无治疗效果的化疗药物对该肿瘤患者也无效。 随着类器官培养技术的迅速发展,越来越多的实验室和医院开始有意识地采集肿瘤类器官及其对应的健康组织类器官,并运用合适的冻存传代方法进行大规模保存,形成类器官库。根据患者信息、组织来源、基因表型等多个方面对类器官进行归类,使之成为公共的肿瘤研究资源,用于评测抗肿瘤药物的肿瘤杀伤效果和正常组织毒副作用。最早于2011年Masahiro Inoue实验室尝试大规模采集肿瘤组织体外成球培养保存[28],但这一培养方法无法实现正常组织的长期保存。2015年,Hans Clevers团队第一次成功构建了20个结直肠癌患者来源的肿瘤与对应正常组织类器官库[18]。利用这些类器官样本,他们发现只有WNT 拮抗剂泛素连接酶RNF43突变的肿瘤类器官表现出对WNT分泌抑制剂的敏感性[18]。同时,结合类器官的突变表型和药物筛选,他们一方面验证了已知的突变体与特定药物的相关性,另一方面还发现了多个对肿瘤具有杀伤作用的化学药物。此外,由于正常组织类器官对照的存在,在验证药物肿瘤杀伤作用的同时,也能评估其对正常组织的毒副作用,最终选择出肿瘤杀伤强、毒副作用小的化疗药物用于临床。更重要的是,这一类器官库除了用于药物筛选,还被其他项目利用,从基因组和蛋白组学对不同个体肿瘤类器官与正常组织类器官进行对比分析[29],实现对患者肿瘤状态的精准评估,为肿瘤的个性化治疗提供参考信息。目前已有包括结直肠癌、胰腺导管腺癌、乳腺癌、前列腺癌、肝癌等在内的多个组织肿瘤类器官库,尤其是结直肠癌与乳腺癌,类器官库中患者数目已达到上百个,为肿瘤新药大规模筛选和临床前研究奠定了基础。 借助于肿瘤类器官与对应健康组织类器官库的建立,同时基于肿瘤类器官对药物肿瘤杀伤效果预测的准确性,可以在制定肿瘤患者治疗策略前,一方面通过检测肿瘤类器官的突变体类型,确定可能起作用的候选药;另一方面利用肿瘤类器官对药物进行筛选,获得在类器官上对肿瘤有杀伤作用而对健康组织毒副作用较小的药物,应用于临床,真正实现肿瘤的个体化治疗。这一策略不仅适用于化疗药物的选择,更有利于免疫疗法的有效性评估。与化疗药物的普遍性杀伤不同,免疫疗法具有较高的特异性,更需要直接来源于患者的样本进行临床前检测。利用肿瘤类器官与免疫细胞共培养,可以快速有效地检测免疫细胞对肿瘤细胞的杀伤作用。研究发现特定T细胞亚群与乳腺癌肿瘤类器官共培养后,可以显著性杀伤三阴性乳腺癌细胞[30]。最近,Emile E. Voest实验室利用外周血单个核细胞与肺癌或结直肠癌肿瘤类器官共培养诱导出一群肿瘤特异性T细胞[31]。进一步研究发现这群肿瘤杀伤性T细胞不会攻击正常组织类器官[31],说明通过肿瘤类器官中的新抗原表位获得杀伤细胞用于临床肿瘤个体化免疫治疗具有很好的应用潜能。 4 展望 类器官在肿瘤研究中的应用目前尚处于起步阶段,但不管是在基础研究还是临床转化,均获得了很好的研究成果。相对于肿瘤细胞系培养和小鼠异种移植,类器官具有培养成功率高、能快速获得大规模资源库、同时可以采集对应的正常组织对照、最接近患者真实信息等多个优势,但目前类器官培养也存在许多问题亟待解决。首先虽然类器官本身去除了异种移植鼠源进化的问题,但目前3D培养用的基质胶来源于小鼠,且一些类器官培养还需要加小牛血清等动物源物质,可能对细胞性质与药物筛选过程中的反应性有未知的影响。因此,无血清培养基、非动物来源基质胶等是目前类器官研究的重点之一。此外,利用成体干细胞培养获得的类器官成分依然比较单一,血管、基质和免疫系统均缺失,也有许多研究关注于类器官中肿瘤微环境的构建。最后,目前仅仅上皮细胞源肿瘤成功构建了类器官,而非上皮细胞类肿瘤如血液细胞肿瘤是否能进行类器官培养尚且未知。虽然类器官培养在肿瘤研究中还存在一定的问题,但这一技术的确搭建了从基础到临床转化的快速通道,为肿瘤新药研究和个体化治疗提供了新的平台。 参考文献 1.      Bray,F., et al., Global cancer statistics 2018: GLOBOCAN estimates of incidence andmortality worldwide for 36 cancers in 185 countries. CA Cancer J Clin, 2018. 2.      Ledford,H., Translational research: 4 ways to fix the clinical trial. Nature, (7366): p. 526-8. 3.      Uhl,. and . Warner, Mouse Models as Predictors of Human Responses:Evolutionary Medicine. Curr Pathobiol Rep, 2015. 3(3): p. 219-223. 4.      Ben-David,U., et al., Patient-derived xenografts undergo mouse-specific tumor Genet, 2017. 49(11): p. 1567-1575. 5.      Sato,T., et al., Single Lgr5 stem cells build crypt-villus structures in vitrowithout a mesenchymal niche. Nature, 2009. 459(7244): p. 262-5. 6.      Sato,T., et al., Long-term expansion of epithelial organoids from human colon,adenoma, adenocarcinoma, and Barrett's epithelium. Gastroenterology, (5): p. 1762-72. 7.      Jung,P., et al., Isolation and in vitro expansion of human colonic stem cells. NatMed, 2011. 17(10): p. 1225-7. 8.      Karthaus,., et al., Identification of multipotent luminal progenitor cells in humanprostate organoid cultures. Cell, 2014. 159(1): p. 163-175. 9.      Chua,., et al., Single luminal epithelial progenitors can generate prostateorganoids in culture. Nat Cell Biol, 2014. 16(10): p. 951-61, 1-4. 10.   Ren,W., et al., Single Lgr5- or Lgr6-expressing taste stem/progenitor cellsgenerate taste bud cells ex vivo. Proc Natl Acad Sci U S A, 2014. 111(46): . 11.   DeWard,., J. Cramer, and E. Lagasse, Cellular heterogeneity in the mouse esophagusimplicates the presence of a nonquiescent epithelial stem cell population. CellRep, 2014. 9(2): p. 701-11. 12.   Kessler,M., et al., The Notch and Wnt pathways regulate stemness and differentiation inhuman fallopian tube organoids. Nat Commun, 2015. 6: p. 8989. 13.   Huch,M., et al., Long-term culture of genome-stable bipotent stem cells from adulthuman liver. Cell, 2015. 160(1-2): p. 299-312. 14.   Boj,., et al., Organoid models of human and mouse ductal pancreatic , 2015. 160(1-2): p. 324-38. 15.   Bartfeld,S., et al., In vitro expansion of human gastric epithelial stem cells and theirresponses to bacterial infection. Gastroenterology, 2015. 148(1): p. 126-136e6. 16.   Maimets,M., et al., Long-Term In Vitro Expansion of Salivary Gland Stem Cells Driven byWnt Signals. Stem Cell Reports, 2016. 6(1): p. 150-62. 17.   Sachs,N., et al., A Living Biobank of Breast Cancer Organoids Captures DiseaseHeterogeneity. Cell, 2018. 172(1-2): p. 373-386 e10. 18.   vande Wetering, M., et al., Prospective derivation of a living organoid biobank ofcolorectal cancer patients. Cell, 2015. 161(4): p. 933-45. 19.   Pauli,C., et al., Personalized In Vitro and In Vivo Cancer Models to Guide PrecisionMedicine. Cancer Discov, 2017. 7(5): p. 462-477. 20.   Schutte,M., et al., Molecular dissection of colorectal cancer in pre-clinical modelsidentifies biomarkers predicting sensitivity to EGFR inhibitors. Nat Commun,2017. 8: p. 14262. 21.   Fujii,M., et al., A Colorectal Tumor Organoid Library Demonstrates Progressive Lossof Niche Factor Requirements during Tumorigenesis. Cell Stem Cell, 2016. 18(6):p. 827-38. 22.   DeFlora, S. and P. Bonanni, The prevention of infection-associated , 2011. 32(6): p. 787-95. 23.   McCracken,., et al., Modelling human development and disease in pluripotentstem-cell-derived gastric organoids. Nature, 2014. 516(7531): p. 400-4. 24.   Blokzijl,F., et al., Tissue-specific mutation accumulation in human adult stem cellsduring life. Nature, 2016. 538(7624): p. 260-264. 25.   Drost,J., et al., Sequential cancer mutations in cultured human intestinal stemcells. Nature, 2015. 521(7550): p. 43-7. 26.   Fumagalli,A., et al., Genetic dissection of colorectal cancer progression by orthotopictransplantation of engineered cancer organoids. Proc Natl Acad Sci U S A, (12): p. E2357-E2364. 27.   Fumagalli,A., et al., A surgical orthotopic organoid transplantation approach in mice tovisualize and study colorectal cancer progression. Nat Protoc, 2018. 13(2): . 28.   Kondo,J., et al., Retaining cell-cell contact enables preparation and culture ofspheroids composed of pure primary cancer cells from colorectal cancer. ProcNatl Acad Sci U S A, 2011. 108(15): p. 6235-40. 29.   Cristobal,A., et al., Personalized Proteome Profiles of Healthy and Tumor Human ColonOrganoids Reveal Both Individual Diversity and Basic Features of ColorectalCancer. Cell Rep, 2017. 18(1): p. 263-274. 30.   Zumwalde,., et al., Analysis of Immune Cells from Human Mammary Ductal EpithelialOrganoids Reveals Vdelta2+ T Cells That Efficiently Target Breast CarcinomaCells in the Presence of Bisphosphonate. Cancer Prev Res (Phila), 2016. 9(4):p. 305-16. 31.   Dijkstra,., et al., Generation of Tumor-Reactive T Cells by Co-culture of PeripheralBlood Lymphocytes and Tumor Organoids. Cell, 2018. 174(6): p. 1586-1598 e12.

免疫细胞疗法在近几年来受到的关注越来越多,但是对这一疗法的效果依旧存在不少争议。

第一章:肿瘤免疫分型的起源 1.肿瘤免疫分型的由来 肿瘤的近代治疗起源于西方,可从18世纪算起。而更远的肿瘤治疗史可追溯到我国宋代。最早描述癌症的特征是《仁斋直指附遗方论》一书中 “癌者上高下深,岩穴之状,颗颗累垂……毒根深藏,穿孔透里” ,意思是说肿瘤像岩石状,有毒根深藏于体内,从这句话可以看出那时对肿瘤的外观描述,基本上与现在的肿瘤类似。人类与肿瘤的斗争已长达上千年,而始终没有取得重大进展。这是因为先前对肿瘤的研究大多集中在肿瘤细胞本身,也就是大家所认识的肿瘤生物学范畴;而随着医疗和科研水平的进步,人们认识到肿瘤异质性很大,尤其是患者之间更无从规律可循,并且肿瘤细胞可在周围环境产生变化之后发生进化,研究肿瘤细胞本身就变得困难重重。因此直到步入20世纪,人们才开始认识到要想战胜肿瘤,我们需要更强大的武器,那就是 人体自身的免疫系统 ,这样的科研导向也就促进了肿瘤免疫学这个热门研究领域的发展。 利用人体免疫系统来杀伤肿瘤 的方式最开始并不被人们看好,一方面是因为利用免疫系统治疗肿瘤的方式没有像手术、化疗那样立竿见影;另一方面是因为最开始科学家对复杂的人体免疫系统的认识并不透彻。随着人们对机体免疫系统的研究越来越深入,肿瘤免疫治疗近二十年才得以慢慢为世人所接受,其中最为引起轰动的是 2018年的诺贝尔医学奖授予了研究肿瘤免疫治疗的两位学者:Allison和Honjo 。他们分别揭示了免疫检查点CTLA-4和PD-1在肿瘤中的作用,从而为免疫治疗药物的临床应用奠定了基础。 免疫检查点抑制剂在很多肿瘤中都取得了良好的响应,这本应该是一个比较理想的结局,然而故事并没有那么简单,并且肿瘤的免疫治疗之路才刚刚开始。随着免疫检查点抑制剂投入到各种肿瘤的大型临床实验中,问题也越来越突出,那就是虽然有些肿瘤患者对免疫检查点抑制剂应答很好,但在另外很多肿瘤患者中免疫检查点抑制剂却根本没有任何疗效。同样的抗体,为什么会出现如此截然不同的结果?科学家开始研究导致这种现象的原因。 图1: 考虑到免疫检查点抑制剂主要是动员自身的免疫细胞来攻击肿瘤,那么很容易就可以想到的是会不会因为患者自身的免疫细胞的功能状态不同,从而对免疫治疗药物的应答不同呢。方向是有了,但似乎离科学家想得到的解释还有点距离。这是因为如果从整个机体的免疫系统出发,那问题就比较复杂,而且不够直接,这个问题直到免疫微环境的提出才得到更好的解决。研究者通过对多种肿瘤的肿瘤微环境分析后发现, 每一种肿瘤,甚至每一位患者的肿瘤浸润免疫细胞都存在差异 ,于是就有研究者根据免疫细胞浸润的特点将肿瘤大致分为 “冷”肿瘤 和 “热”肿瘤 , 前者肿瘤中浸润的免疫细胞少以及较多比例的是免疫抑制性细胞(Treg,MDSC),对免疫治疗应答反应弱;后者肿瘤中浸润着较多的激活性免疫细胞(CD8+T,Th1),能对免疫治疗药物产生较好的应答反应。 2.肿瘤免疫分型分子机制 “冷”“热”肿 瘤概念的提出是 肿瘤免疫分型的雏形 ,而如果想进一步的理解免疫分型,人们就迫切需要知道究竟是什么原因会引起不同患者肿瘤免疫微环境如此大的差异。 众所周知,人体免疫系统是一个整体,其包括中枢免疫器官胸腺、骨髓以及外周免疫器官淋巴结、脾脏等,它们是各种免疫细胞的驻扎地,还需要淋巴管、血管等完成免疫细胞到局部组织的运输工作。肿瘤中很少有淋巴管,而血管含量丰富。那是不是肿瘤血管的含量是引起免疫细胞浸润的不同呢?答案是否定的,因为血管丰富的肿瘤反而浸润更多的抑制性免疫细胞,促进肿瘤的生长。故事说到这,就需要一些免疫学知识做支撑。 免疫细胞的定向迁徙除了受血管和淋巴管影响外,还需要一类重要的免疫分子:趋化因子以及趋化因子受体。如果将血管比作马路, 趋化因子就是信号灯,它们掌控着各种免疫细胞的走向 。 图2: 科学家通过研究发现,正是 肿瘤中各种趋化因子和趋化因子受体的种类以及含量不同,才会引起不同患者肿瘤浸润免疫细胞的巨大差异 。一些肿瘤细胞也因此利用免疫系统的这个特点,从而释放促进抑制性免疫细胞浸润的趋化因子,并高表达对应的趋化因子受体来吸引抑制性免疫细胞的浸润,从而有利于自身的生长。 第二章:肿瘤免疫分型的全面揭示 1.肿瘤三大免疫分型的提出 肿瘤免疫分型的理念被提出了,但科研不是哲学,光是理念是远远不够的,研究者需要用数据说话。 肿瘤浸润的免疫细胞肿瘤虽多,但大体可以分为两种,一种是可以发挥杀伤肿瘤作用的免疫细胞,如:NK, NKT, CD8+ T细胞;另一类则是发挥抑制免疫细胞杀伤肿瘤功能的细胞,如:Treg, Th1, Th2, M1, M2; 这些免疫细胞中功能最重要的就是T细胞,因为无论是何种形式的免疫细胞调控网络最后都需要T细胞的参与,而且目前各种免疫检查点抑制剂主要也是作用于T细胞来发挥抗肿瘤功能,因此揭示肿瘤浸润的T细胞功能是最重要的。 图3: 对肿瘤免疫分型的研究有很多,其中 比较受研究者广泛认可的就是肿瘤的三大免疫分型: “免疫浸润型” 、 “免疫排斥型” 、 “免疫沙漠型” 。研究者通过对肿瘤组织进行免疫组化染色后发现这三类显著的差异,在“免疫浸润型”肿瘤中,CD8+T细胞可以浸润到肿瘤内部;“免疫排斥型”肿瘤中,虽然也有较高的CD8+T细胞浸润程度,但都是集中在肿瘤外围;而“免疫沙漠型”肿瘤中很少有CD8+T细胞的浸润。 图4: 进一步的研究发现,“免疫浸润型”肿瘤内部表达较高的 MHCI 类分子 ,而另外两种类型的肿瘤中却MHCI分子的表达情况明显降低;此外,“免疫排斥型”的肿瘤外围表达较高的 细胞表面糖蛋白丝氨酸蛋白酶(FAP) ,这个基因主要负责塑造细胞外基质,可调控肿瘤外周形成一层厚厚的基质,从而阻断免疫细胞的浸润。 2.肿瘤免疫分型的量化 三大肿瘤免疫分型的提出为研究者提供了更加确切的证据,但同时也引出一个问题,就是对于很多患者来说被诊断出肿瘤时都已经是晚期;而且如果对每一位患者都进行组织切片,从而进行免疫组化染色来进行肿瘤分型是不切合实际的。因此,研究者在一个大型卵巢肿瘤队列中将数字病理和转录组数据分析进行结合,开发了一种机器学习方法来揭示肿瘤的分子分类和描述肿瘤免疫表型。通过使用随机森林的算法,研究者开发出了一个基于 157个特征基因的分类器 ,根据患者这些基因的表达情况,对患者进行肿瘤免疫特征分类。 图5: 3.影响肿瘤免疫分型的分子机制 “免疫浸润型”的肿瘤细胞表达较高水平的MHCI类分子而低表达FAP基因;而“免疫排斥型”的肿瘤细胞的MHCI类分子明显降低却高表达FAP基因。那么这两种机制有什么关联呢?哪一种才是引起不同肿瘤免疫特征的始动因素?研究者通过分析这两条路径的上下游调控机制,发现 无论是MHCI类分子还是FAP均受一个重要免疫分子的调控,那就是 TGFβ 。原来,肿瘤细胞为了逃脱T细胞的攻击,可以借助肿瘤抑制性免疫细胞(Treg,M2)产生TGFβ,后者一方面可以和肿瘤细胞上的受体结合,下调MHCI类分子;一方面可以和成纤维细胞上的受体结合上调FAP的表达,从而产生胶原蛋白形成厚厚的基质层包围在肿瘤周围,以排斥杀伤性免疫细胞的浸润。 图6: 第三章:肿瘤免疫分型的应用 说完了肿瘤免疫分型的基础知识,那么接下来我就介绍一些最近有关 肿瘤免疫分型的高分文章 ,希望能起到抛砖引玉的效果,引起大家进一步的思考。 应用1:m6A分子调控肿瘤免疫分型 近些年,肿瘤m6A修饰的调控机制也是研究的热门方向。热点碰撞会产生怎样的化学反应呢,下面首先介绍一篇发表在Molecular Cancer (IF:) 的一篇文章,篇名为:m 6 A regulator -mediated methylation modification patterns and tumor microenvironment in filtration characterization in gastric cancer。 图7: 在开始讲解m6A和肿瘤免疫分型的联合分析之前,我先来介绍一些m6A的背景知识。这篇文章首先确定了21个m6A调节因子,包括8个Writers、2个Erasers和11个Readers。图7介绍的是这些分子的细胞分布和基本功能,简单来说m6A是对RNA的一种可逆的修饰方式,依靠Writers对RNA进行修饰,Readers进行m6A修饰信息的读取,当完成特定使命后又可以依靠Erasers对m6A修饰进行删除。 图8: 下面开始讲解这篇文章的主要内容,作者首先根据 m6A调控因子的表达对患者进行分类 ,随后发现这种分类和肿瘤免疫分型有很高的相似度 。于是作者就研究了肿瘤的m6A修饰和免疫分型的关系。最后发现依靠m6A特征基因算出的m6Ascore值在“免疫浸润型”、“免疫排斥型”、“免疫沙漠型”患者中的得分存在明显差异(图8A)。随后在抗PD-L1队列(IMvigor210)和抗PD-1队列(GSE78220)中,低m6Ascore的患者都具有显著的临床疗效(图8B),并且显著的延长了生存率。此外,低m6Ascore患者的PD-L1明显高表达,这表明在对抗PD-1/L1免疫治疗中有潜在的反应。 总之, 这项研究基于21个m6A调节因子,区分了三个不同的m6A甲基化修饰模式,这三种模式具有明显不同的TME细胞浸润特性。 并且不同的m6A修饰模式之间的mRNA转录组差异与m6A和免疫相关的生物途径显著相关。作者建立了m6A score评分系统来评估每个胃癌患者的m6A修饰模式,从而在预测免疫治疗结果方面具有重要价值。 应用2:单细胞测序揭示卵巢癌免疫特征 单细胞测序是近几年兴起的一项革命性技术,它赋予了研究者在单个细胞水平研究各种细胞功能机制的能力。同样作为近些年高分文章中的常用技术,单细胞测序揭示肿瘤免疫分型会有什么样的惊喜呢,下面我就介绍一篇发表在Cancer cell (IF:) 杂志上的一篇文章,篇名为:Single-cell dissection of cellular components and interactions shaping the tumor immune phenotypes in ovarian cancer 图9: 此研究首先对15名卵巢癌患者的肿瘤样本进行scRNA-seq(图9A),根据已知的细胞类型的标记物来定义细胞类型。结果表明,从整体看不同免疫分型的患者肿瘤细胞差异较大,同一免疫类型的肿瘤细胞能聚类到一起,不同免疫分型的肿瘤细胞差异较大(图9B);此外,基质细胞(图9C)和免疫细胞(图9D)类型虽然在患者之间转录层面差异不大,但其相对分布情况差异很大,并且与肿瘤的免疫分型并没有明确关联。 文章进一步研究了肿瘤内在特征是否影响免疫浸润模式。分析结果显示,排斥型和浸润型的肿瘤之间没有显著的肿瘤细胞转录差异,但在排斥型和浸润型组合与沙漠型肿瘤之间有29个基因表达显著差异。对于这个结论我认为为排斥型和浸润型应该也有比较大的差异,只是单细胞测序需要制备单细胞悬液,可能破坏了这种结构。因而,用单细胞空间转录组进一步解析这两种免疫分型下的肿瘤细胞功能会更有意义,尤其是揭示免疫排斥型最外周的基质细胞层的特征将会为治疗这类患者提供更直接的参考价值。 基因集合富集分析显示,这些基因主要与增殖途径有关,它们的鉴定是由三种具有增殖分子亚型的沙漠型肿瘤所驱动的。另一方面,浸润型和排斥型肿瘤细胞在干扰素应答通路中显著富集,这主要是由编码主要组织相容性复合体(MHC)I类和II类加工和呈递的基因驱动的。此外,文章还观察到浸润型和排斥型肿瘤细胞中氧化磷酸化途径显著富集。 图10: 最后,作者为了总结这些观察结果,总结出了一个模型,在这个模型中,不同的成分和肿瘤、免疫和间质间的潜在串扰可能会形成不同的肿瘤免疫表型(图10)。模型中,TME中有免疫功能的肿瘤(包括浸润型和排斥型肿瘤)有许多不同于沙漠型肿瘤的共同特征。表达CX3CR1配体的内皮细胞和周细胞也可能参与浸润型和排斥型肿瘤中CX3CR1 肿瘤相关巨噬细胞的募集。浸润型和排斥型肿瘤之间也存在重要差异。在T细胞浸润型肿瘤中,浸润程度可能受到两个因素的影响:浸润型肿瘤细胞呈现出CXCL16的高表达,这可能与CXCR6+T细胞向肿瘤上皮的募集有关;此外,浸润型肿瘤中IL1 CAFs丰富,其可能通过CXCL12/ 14促进CXCR4的表达从而进一步募集T细胞。 这项研究通过 对15个临床卵巢癌患者的单细胞RNA测序分析,深入剖析了TME中不同的细胞、功能表型及其动态相互作用,使肿瘤免疫分型的特征更加丰富。 文章结果强调了可能形成肿瘤免疫表型的潜在分子机制,并可能为改善癌症免疫治疗的临床获益提供了治疗策略。 总结和展望 近些年,关于 肿瘤免疫分型 的机制探索无论是在临床研究还是基础科学研究中都是 炙手可热的方向 ,其产生的研究成果也非常有利于进行临床肿瘤免疫治疗药物的转化。 本文系统的梳理了 肿瘤免疫分型的来源、发展和应用 ,但只是窥全豹之一斑,仍然有很多细节需要大家自行补充。我是做肿瘤免疫基础研究的,近几年,发自内心体会到如今只简单的做经典的基因功能调控机制已很难再冲击高分文章,只有着手于具有潜在的临床应用价值的研究成果才能在如今科研浪潮下拔得头筹,而肿瘤免疫分型的研究正是符合了科研工作者的各种想象。 当然如果你并不是想发高分文章,只是想水几篇SCI,那么做一些较简单的肿瘤免疫分型也是不二选择。但从2021年已经发表的生信文章中可以看出,我们已很难再见到只分析纯肿瘤生物学特征的文章,将近90%的肿瘤生信思路文章或多或少都会联合免疫特征进行分析。如果之前你还不能意识到这个问题,那么阅读完此文的你就抓紧学习肿瘤免疫分型吧,相信在不久的将来也能发表一篇不错的肿瘤免疫分型相关的SCI论文。 [参考文献] Nagarsheth N, Wicha MS, Zou W. Chemokines in the cancer microenvironment and their relevance in cancer Rev Sep;17(9):559-572. doi: . Epub 2017 May 30. Desbois M, Udyavar AR, et al. Integrated digital pathology and transcriptome analysis identifies molecular mediators of T-cell exclusion in ovarian Nov 4;11(1):5583. doi: . Zhang B, Wu Q, Li B, Wang D, Wang L, Zhou YL. m6A regulator-mediated methylation modification patterns and tumor microenvironment infiltration characterization in gastric Mar 12;19(1):53. doi: . Hornburg M, Desbois M, et al. Single-cell dissection of cellular components and interactions shaping the tumor immune phenotypes in ovarian Apr 27:S1535-6108(21)00212-9. doi: . 更多精彩文章欢迎关注生信人公众号 最新文献免费获取,欢迎还珠医科文小程序

微生物免疫学进展杂志

微生物学免疫学进展 国家级一般刊物应高度警惕肺部肿瘤的可能。不知胸部影像检查有无异常。 必要时可CT强化确诊。 非小细胞肺癌与小细胞肺癌的区别主要在于二者之间分化程度不同,恶性程度不同,发展快速有差异非小细胞肺癌与小细胞肺癌相比,其癌细胞的生长分裂速度较缓慢,恶性程度较小细胞肺癌低,发生远处扩散转移的几率相对较小。虽然非小细胞肺癌和小细胞肺癌恶性程度有区别,治疗方案也有所不同,但是都需要全面抑制癌肿发展,并同时提高患者的免疫功能。

一般刊物。省级,国家级,核心,这么区分吧

《免疫学杂志》由中国免疫学会和第三军医大学主办,1985年创刊,现为月刊,A4开本,内文92页,铜板纸、彩图随文印刷,国际标准连续出版物号:ISSN:1000—8861,国内统一刊号:CN51—1332/R。本刊坚持以交流学术信息、开展学术争鸣、繁荣学术园地为其办刊办刊宗旨;为本学科及相关学科读者充实理论、更新知识、积累经验服务为其目的。主要栏目有免疫学进展、专家论坛、基础免疫学、临床免疫学、免疫学技术与方法、短篇报道等。1989年以来先后被美国化学文摘(CA)、俄罗斯文摘(AJ)、波兰哥白尼索引(IC)、中国科技论文统计源期刊(中国科技核心期刊) 、“中国科学引文数据库源期刊”、“中国医学文摘·基础医学”、“中国生物医学光盘数据库”、“中国学术期刊(光盘版)”、“中国生物学文摘”、“中国学术期刊综合评价数据库”、“万文数据库”等国内外10多家重要数据库及检索刊物作为来源期刊收录。《中国核心期刊要目总览》1991年第1版、1996年第2版、2000年第3版和2004年第4版均将《免疫学杂志》列为基础医学类核心期刊。1990年获四川省首届科技期刊评比编辑加工奖;1995年获重庆市首届优秀期刊评选二等奖;1997年获重庆市优秀期刊一等奖;1997年获全军医学期刊质量评比二等奖;1997年获中国科协优秀科技期刊三等奖;1999年获重庆市高校优秀学报(期刊)二等奖;1999年获全军医学期刊质量评比优秀奖;2000年获首届《CAJ-CD规范》执行优秀奖;2004年获全军医学期刊质量评比优秀奖。2005年被重庆市新闻出版局、重庆市科学技术委员会、重庆市科技期刊编辑学会评为重庆市科技期刊优秀编辑部。本刊公开发行,全国各地邮局订阅,国外读者可向中国国际图书贸易总公司(北京399信箱,邮编:100044)订阅;国内代号:78-32,国外代号:BM4316;每本订价15元,全年90元。也可直接来信邮购。编辑部地址:重庆市沙坪坝区高滩岩第三军医大学,邮政编码:400038。 基础免疫学临床免疫学免疫学技术与方法综述与讲座短篇报道简讯 中国科协优秀期刊三等奖全军医学期刊评比优秀奖重庆优秀期刊一等奖 主管单位:第三军医大学主办单位:第三军医大学;中国免疫学会主编:吴玉章ISSN:1000-8861CN:51-1332/R地址:重庆市沙坪坝区高滩岩邮政编码:400038

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