在幾年前的熱播電視劇《潛伏》中,我方地下黨餘則成潛伏在軍統天津特務站,偽裝成軍統特務,與敵方周旋,為我方獲取、傳遞情報,立下了汗馬功勞。
在戰爭中,情報工作一直是重中之重,免疫系統和腫瘤的戰爭也不例外。在人體中,也存在餘則成這樣潛伏到敵人內部的「敵後特工」。
近日,麻省理工的Stefani Spranger等人就發現了一種潛伏在腫瘤中的免疫細胞——DC2細胞[1]。這種細胞藏身腫瘤之中,將自己偽裝成癌細胞,將癌細胞的抗原資訊交給T細胞,幫助T細胞殺傷腫瘤。
免疫系統是我們人體中對抗癌症和病原體的武裝力量,它也有自己的情報系統——以樹突狀細胞(DC)為代表的抗原提呈細胞。它們攝取加工癌細胞和病原體的抗原,再將抗原呈遞給免疫系統,或讓B細胞根據抗原的樣子製造抗體,或啟用T細胞,讓T細胞按圖索驥揪出身體內的「壞蛋」。
DC細胞也分為很多亞型,一般認為抗癌免疫中最重要的是DC1細胞。不過Spranger等人在研究一種能自發消退的小鼠腫瘤時發現,在這種腫瘤裡啟用T細胞,引起腫瘤消退的「情報員」可能另有其人。
研究發現,這種能自發消退的腫瘤裡的T細胞與其它腫瘤裡的不同,不會被腫瘤微環境影響進入衰竭狀態,而能長期保持功能,最終導致腫瘤自發消退。更關鍵的是,在DC1缺陷的小鼠中,這種腫瘤裡的T細胞同樣能保持功能,引起腫瘤自發消退。
是什麼在這種腫瘤裡持續地啟用T細胞?
自發消退的腫瘤中的DC細胞亞群,紫色即使IFN-1啟用的DC2
研究人員透過單細胞測序仔細分析了腫瘤中的DC細胞亞群,常規的幾種DC細胞亞群,像DC1、DC2、遷移型DC、單核來源DC等等都存在於這一自發消退的腫瘤之中。除此以外,在自發消退的腫瘤中研究人員還發現了一類特殊的DC細胞。
說它特殊其實也不特殊,這些DC細胞的基本特徵與DC2相似,但大量表達了干擾素刺激基因,是被幹擾素啟用的DC2細胞。此前就有一些研究發現,在病毒感染中,1型干擾素(IFN-1)就會刺激DC2細胞,使其進入啟用狀態,去啟用T細胞[2]。
在IFN-1受體缺陷的小鼠中,研究人員發現,這一腫瘤無法再自發消退了。這證實了被IFN-1啟用的DC2細胞是腫瘤消退的關鍵。
一般認為,DC1細胞呈遞抗原的能力要遠強於DC2細胞[3],為何這裡反倒是DC2在腫瘤消退中起了關鍵作用?研究人員發現這兩種DC細胞呈遞抗原的方式不同。
DC1細胞呈遞抗原時是先吞噬癌細胞碎片,消化提取出其中的抗原片段後,將其載入到自己的MHC分子上,再運送到細胞表面呈遞給T細胞,而DC2細胞則是完整地攝取癌細胞的抗原-MHC複合物。
也就是說,DC1呈遞的是自己的MHC分子+腫瘤的抗原,而DC2細胞呈遞的則是腫瘤的MHC分子+腫瘤的抗原。
腫瘤中的DC2細胞,紫色為DC2細胞表面來自癌細胞的抗原-MHC複合物
需要說明的是,這個MHC分子除了呈遞抗原外,也是細胞間互相識別的一個關鍵分子。打個比方的話,DC1是穿著自己的軍裝去打探情報的,回來時在自己的軍裝上別上了個敵軍的徽章,說敵軍長這樣。而DC2則是連衣服帶徽章全都換成了敵人的,潛伏在敵人中間給T細胞帶路,情報準確度自然會大幅提高。
目前,研究人員正在繼續研究能否使用IFN-1啟用腫瘤中的DC2細胞,讓其它的腫瘤也能自發消退。
參考文獻:
[1]. Duong E,Fessenden T B, Lutz E, et al. Type I interferon activates MHC class I-dressedCD11b+ conventional dendritic cells to promote protective anti-tumor CD8+ Tcell immunity[J]. Immunity, 2021.
[2]. Bosteels C, NeytK, Vanheerswynghels M, et al. Inflammatory type 2 cDCs acquire features ofcDC1s and macrophages to orchestrate immunity to respiratory virusinfection[J]. Immunity, 2020, 52(6): 1039-1056. e9.
[3]. Xu S, Koski G K,Faries M, et al. Rapid high efficiency sensitization of CD8+ T cells to tumorantigens by dendritic cells leads to enhanced functional avidity and directtumor recognition through an IL-12-dependent mechanism[J]. The Journal ofImmunology, 2003, 171(5): 2251-2261.