免疫系統(tǒng)神助攻——樹突狀細(xì)胞
樹突狀細(xì)胞? ?
先天免疫和適應(yīng)性免疫之間的橋梁
2011年的諾貝爾生醫(yī)獎(jiǎng)得主史坦曼,發(fā)現(xiàn)樹突狀細(xì)胞(DC)是人類免疫細(xì)胞系統(tǒng)的司令官,號(hào)令主導(dǎo)免疫系統(tǒng)的各種功能。DC的功能是吞噬、加工及呈遞抗原,將交手過(guò)的癌細(xì)胞特征告訴輔助T細(xì)胞和B細(xì)胞。接受樹突DC細(xì)胞指令的輔助T細(xì)胞,會(huì)活化細(xì)胞毒性T細(xì)胞、自然殺手NK細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和已經(jīng)接受樹突DC細(xì)胞刺激的B細(xì)胞;細(xì)胞毒性T細(xì)胞會(huì)在辨識(shí)癌細(xì)胞后予以毒殺,少數(shù)的細(xì)胞毒性T細(xì)胞會(huì)被輔助T細(xì)胞轉(zhuǎn)為記憶T細(xì)胞;自然殺手NK細(xì)胞會(huì)直接攻擊癌細(xì)胞,巨噬細(xì)胞則會(huì)更容易分解所吞噬的癌細(xì)胞。
Fig.1 A dendritic cell (blue) engages a T cell (yellow).?
DC作為目前公認(rèn)的最有效的抗原呈遞細(xì)胞,在介導(dǎo)固有免疫應(yīng)答和誘導(dǎo)適應(yīng)性免疫應(yīng)答中起關(guān)鍵作用,可以誘導(dǎo)腫瘤免疫耐受。基于DC的免疫療法是利用患者自身免疫系統(tǒng)的潛力消除轉(zhuǎn)移性、難治性惡性腫瘤中的腫瘤細(xì)胞。許多DC疫苗已進(jìn)行了臨床測(cè)試,且具有免疫原性,在某些情況下與臨床結(jié)果相關(guān)。以DC為基礎(chǔ)的腫瘤免疫治療相關(guān)的臨床研究在國(guó)內(nèi)外不斷開展,體現(xiàn)了腫瘤免疫治療在惡性腫瘤治療中的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)。
DC分類? ?
DC屬于單核吞噬細(xì)胞(mononuclear phagocytes ,MPs),MPs包含巨噬細(xì)胞,單核細(xì)胞,樹突狀細(xì)胞。樹突狀細(xì)胞(DC)的亞群具有不同的發(fā)育特征,專門用于啟動(dòng)不同類型的效應(yīng)T細(xì)胞,從而調(diào)整免疫反應(yīng)的結(jié)果。最初,樹突狀細(xì)胞被分為淋巴和髓系兩類,但這一命名方法并不能準(zhǔn)確反映每個(gè)樹突狀細(xì)胞亞群的發(fā)育起源。按照來(lái)源和分化途徑可以將樹突狀細(xì)胞分為傳統(tǒng)DCs(conventional DCs,cDCs),血漿DCs(plasmacytoid DCs,pDCs),朗格漢斯細(xì)胞(Langerhans cells,LCs)。cDCs又分為傳統(tǒng)I型樹突狀細(xì)胞(cDC1)和傳統(tǒng)II型樹突狀細(xì)胞(cDC2)。
Fig. 2?Functionally specialized conventional and non-conventional dendritic cell subsets and?related lineages.
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cDC1
cDC1起源于CD34+造血干細(xì)胞,分化過(guò)程受包括干擾素調(diào)節(jié)因子8 (IRF8)在內(nèi)的轉(zhuǎn)錄因子組合的調(diào)節(jié);具有獨(dú)特的C型凝集素受體CLEC9A和趨化因子X(jué)CR1的表達(dá)特征。cDC1通常被稱為交叉呈遞DCs,因其具有交叉呈遞抗原的能力,并能夠引起腫瘤免疫反應(yīng)。
Fig. 3?Illustration depicts the common signatures and shared signatures expressed by?human and mouse conventional dendritic cell subset 1. The signature includes surface?markers, transcription factors and major pattern recognition receptors. The signatures?with * marks indicate tissue specific expression.
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cDC2
cDC2是通過(guò)高水平表達(dá)MHC II、CD11c和SIRPA來(lái)識(shí)別的。cDC2亞群主要依賴于IRF4和Zeb2介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄調(diào)控,而cdc1依賴于IRF8、BATF3和ID2。cDC2是存在于人體不同組織和器官中主要的DC群體,它們表達(dá)一系列TLRs,能夠?qū)暮塑账岬蕉嗵堑母鞣N危險(xiǎn)信號(hào)作出反應(yīng)。與其他穩(wěn)態(tài)DC亞群相比,它們還表達(dá)了高水平的NLRPs和其他炎癥相關(guān)信號(hào)分子,表明它們具有感知不同危險(xiǎn)信號(hào)的功能。
Fig. ?4?Illustration depicts the common signatures and shared signatures expressed by?human and mouse conventional dendritic cell subset 2. The signature includes surface?markers, transcription factors and major pattern recognition receptors. The signatures?with * marks indicate tissue specific expression.
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pDCs
當(dāng)遇到病毒感染細(xì)胞時(shí),pDCs被確定為產(chǎn)生干擾素的細(xì)胞亞群,它們產(chǎn)生I型干擾素和激活效應(yīng)細(xì)胞的能力在啟動(dòng)抗病毒免疫應(yīng)答方面具有關(guān)鍵作用。pDCs對(duì)許多RNA和DNA病毒有響應(yīng),包括VSVG, HCV, HAV, LCMV,登革熱病毒等。
Fig. 5 Illustration depicts the common signatures and shared signatures expressed by human and mouse plasmacytoid dendritic cell. The signature includes surface markers, transcription factors and major pattern recognition receptors.
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LCs
LCs最早于19世紀(jì)被Paul Langerhans發(fā)現(xiàn),后來(lái)被認(rèn)為是DC細(xì)胞的一個(gè)亞系。歷史上,LCs被認(rèn)為是樹突狀細(xì)胞,因?yàn)樗鼈兙哂械湫偷臉渫粻罴?xì)胞遷移到淋巴結(jié)、呈遞抗原和激活T細(xì)胞的特征。LCs位置優(yōu)越,位于外界環(huán)境的最外部,是免疫系統(tǒng)的第一道防線。
Fig. 6?Specialized functions of mouse classical dendritic cell subsets.
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DC研究相關(guān)小鼠模型? ?
基于已有研究,人類和小鼠DC已經(jīng)被成功分成不同功能的亞群。構(gòu)建遺傳小鼠模型,通過(guò)檢測(cè)表面標(biāo)記物不同組織的表達(dá)情況,有助于功能冗余的亞群統(tǒng)一。同樣的,這些模型有助于分離具有非冗余功能的表型相似的亞群。對(duì)于人類DC的研究,也已經(jīng)沿著這些思路取得了進(jìn)展。根據(jù)小鼠單核細(xì)胞和DC發(fā)育當(dāng)前已有模型(Fig. 7)整理,南模生物可提供的用于定義樹突狀細(xì)胞發(fā)生和功能的小鼠模型情況請(qǐng)見(jiàn)Table1。
Fig. 7?Genetic models of mouse dendritic cell development and lineage?restriction.
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Table 1 ?Useful models for the definition of dendritic cell ontogeny and function by SMOC.
南模生物深耕基因編輯領(lǐng)域,提供全方位模式生物服務(wù),包括基因修飾成品模型供應(yīng)、個(gè)性化模型定制、飼養(yǎng)繁育、表型分析、藥效評(píng)價(jià)等,滿足不同實(shí)驗(yàn)室需求。
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