日本金泽大学医药保健研究领域医学类纳米生命科学研究所的山野友义助教和华山力成教授,与德国慕尼黑大学的Ludger Klein教授和捷克分子遗传学研究所的Dominik Filipp教授等人组成的国际联合研发小组,成功确定了淋巴结内表达自身免疫调节因子(AIRE※3)的细胞。AIRE是遗传性自身免疫性疾病(※1)APECED(※2)的致病基因。
在未成熟T细胞(※4)进行分化的胸腺中,可能攻击自身的T细胞会被去除。AIRE在这一过程中发挥着重要作用,如果AIRE不能正常工作,就无法去除胸腺内攻击自身的T细胞,会引发自身免疫性疾病。此前一直认为AIRE仅在胸腺内表达,但最近的研究表明,成熟T细胞聚集的淋巴结中也有表达AIRE的细胞。不过,至于哪些细胞表达AIRE以及它们有什么作用,研究人员各持不同的观点,一直没有得出明确的结论。
此次的国际联合研发小组利用两种在表达AIRE的细胞中表达荧光蛋白的转基因小鼠(AIRE报告小鼠)和高灵敏度AIRE抗体进行了流式细胞术(※5)解析,发现淋巴结细胞中只有约0.01%的细胞表达AIRE。此外确认这些细胞是不具备抗原受体的新型淋巴细胞,并发现,其具有与控制免疫系统的一种天然淋巴细胞相似的特征,在淋巴结中发挥去除攻击自身的T细胞的作用。研发小组将这种细胞命名为“AIRE-ILC3 like细胞”,确认其在淋巴结中具有去除攻击自身的T细胞的作用。
这项研究成果为淋巴结中表达AIRE的细胞是什么的争论画上了句号,发现了负责部分免疫耐受(※6)的新细胞。将来有望查明现在原因不明的胶原蛋白病和自身免疫性疾病的病因并确立治疗方法。
相关论文已于2019年3月27日发表在美国科学期刊《Journal of Experimental Medicine》的网络版上。(日文发布原文)
图1:去除胸腺中攻击自身的T细胞
T细胞前体在胸腺中分化和成熟。不同的T细胞会形成不同的T细胞受体,其中包括自身反应性T细胞。自身反应性T细胞在胸腺内经过负选择被去除,对自身耐受的T细胞完成分化后,移动至淋巴结和脾脏等外周淋巴组织。
图2:AIRE会诱导胸腺髓质上皮细胞的组织特异性抗原,帮助胸腺去除自身反应性T细胞
胸腺髓质上皮细胞会表达本来只在特定器官中表达的蛋白质(例如胰岛素、C-反应蛋白等)。由此可以在胸腺内去除与胰岛素发生反应的自身反应性T细胞。
图3:AIREILC3-like细胞会在淋巴结内去除自身反应性T细胞
研究发现,AIREILC3-like细胞通过在淋巴结内呈递自身抗原来去除自身反应性T细胞。
【用语解说】
※1 自身免疫性疾病
本来负责保护自身免受细菌和病毒侵害的免疫系统通过攻击自身细胞而引发的疾病。自身免疫性疾病很多都没有确立根本性的治疗方法,如风湿性关节炎、1型糖尿病、多发性硬化症等。
※2 APECED
AIRE基因突变引发的器官特异性自身免疫性疾病和以皮肤粘膜念珠菌病为主要症状的常染色体隐性遗传病。
※3 AIRE(Auto Immune Regulator)
正如其名称(自身免疫调节因子)所表达的意思一样,AIRE是避免患自身免疫性疾病所必不可少的基因。主要在胸腺的胸腺髓质上皮细胞中表达,通过促进组织特异性抗原的表达来去除自身反应性T细胞。
※4 T细胞
淋巴细胞的一种。前体移动至胸腺,在胸腺分化和成熟后,再移动至淋巴结和脾脏等外周淋巴组织。在去除被细菌和病毒感染的细胞以及癌细胞的免疫系统中发挥重要作用。
※5 流式细胞术
使悬浮细胞的液体中的细胞排成一列流动,通过向每个细胞照射激光并测量反射光,来获得构成细胞群的细胞尺寸及细胞表面抗原等信息。
※6 免疫耐受
免疫系统对特定抗原无应答的状态称为免疫耐受。当自身的免疫耐受功能出现异常时,就会发生自身免疫性疾病。T细胞免疫耐受由胸腺中诱导的中枢性耐受以及淋巴结和脾脏等外周淋巴组织中诱导的外周性耐受构成。
文 JST 客观日本编辑部