浆细胞样树突状细胞(pDC)是一种罕见的免疫细胞,可分泌大量的1型干扰素(I-IFN),这是对感染性入侵者和癌症免疫的关键驱动因素。然而,控制I-IFN分泌的机制仍然知之甚少。来自埃因霍温科技大学和奈梅亨Radboud大学的研究人员开发了一种突破性的高通量实验室装置,以加速研究。值得注意的是,他们发现只有极少部分的单个pDC产生I-IFN并且是免疫发生的原因。结果发表在本周的Nature Communications上。
该研究由生物医学工程助理教授Jurjen Tel领导,他是埃因霍温理工大学免疫工程组的负责人,他与来自Radboud的Carl Figdor教授(肿瘤免疫学)和Wilhelm Huck教授(物理有机化学)合作。奈梅亨大学。
浆细胞样树突状细胞(pDC)
树突状细胞是体内特化的免疫细胞,有助于免疫系统识别和抵抗入侵者和癌细胞。它们将受感染的细胞或癌细胞分解成较小的碎片(抗原),然后将其带到细胞表面,以便其他免疫细胞,即杀伤性T细胞,可以看到它们。杀伤T细胞然后开始针对包含这些抗原的身体中的任何细胞的免疫反应。浆细胞样树突状细胞(pDC)由于其通过分泌称为1型干扰素(I-IFN)的特殊蛋白质来对抗癌症的能力而受到关注。已经通过理解其转录组谱和分子装备的异质性来表征几种pDC亚类。迄今为止,这些个体差异是否可能对每个pDC产生I-IFN的能力产生影响仍未得到解决。
随机性
Tel和同事现在证明人pDC的I-IFN产生受随机基因表达调节,或者换句话说,通过随机性调节。值得注意的是,当单独刺激数千个细胞时,仅显示非常小部分(<1%)的pDC产生I-IFN。此外,该研究还表明单个pDC可以在前馈放大环中增强其自身活性并产生群体驱动的I-IFN应答。
液滴纳米反应器
由Tel指导的团队开发了一种微流体平台,可以在单个细胞水平上研究人类pDC和I-IFN反应。为了做到这一点,该平台产生数千个相同的液滴,这些液滴可以被认为是微型纳米棒,每个纳米棒包含单个细胞。这些液滴纳米反应器允许研究细胞间变化,重要的是,大规模并行化单细胞实验的执行。这一成就代表了基于液滴的微流体领域的真正技术突破。其他研究人员试图在同一方向进行尝试,但由于检测设备复杂,细胞稀少或处理条件困难而受到阻碍。
对免疫疗法的新影响
Tel及其同事的工作中描述的结果具有深远的影响。在基于pDC的抗癌疫苗的情况下,应重新考虑某些参数,一个用于所有注射细胞的数量,以提高功效。此外,针对体内pDC的治疗方法应考虑并非所有pDC都相同,并且pDC可能根据组织微环境对治疗作出不同反应。
Tel最近获得ERC起始补助金(180万欧元),与他的单细胞技术平台和免疫工程小组一起,剖析复杂的免疫反应,并提供新的洞察pDC在健康和疾病中的作用。
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