你不得不佩服免疫系统。我们一生中,这个由特化细胞组成的集合体都在不知疲倦地工作,以保护我们。它们几乎参与我们日常生活的方方面面,并且是抵抗感染的第一道防线。
通常情况下,当病原体进入体内时,健全的免疫系统就能够击退大多数入侵。B细胞、T细胞、巨噬细胞、中性粒细胞等协同工作,清除威胁,使我们恢复健康。然而,这并非易事,有时会导致耗竭。当这种情况发生时,我们抵抗其他入侵者的能力就会下降。我们实际上更容易受到其他疾病的侵袭。
耗竭最常见的原因之一是慢性病毒感染,例如人类免疫缺陷病毒(HIV)或丙型肝炎病毒(HCV)。这两种病原体都能逃避防御,并在体内潜伏多年。随着时间的推移,免疫系统会持续战斗,但却毫无进展。
在对抗病毒感染的战斗中,一种重要的免疫细胞叫做CD8 T细胞。它的任务是找到这些微小的病原体并将其从体内清除。该细胞通过发出信号让受感染的细胞自杀来清除病毒,或者更具攻击性地,直接杀死受感染的细胞。根据它们接收到的信号类型,它们的数量可以得到控制,以确保反应恰到好处。一旦感染被清除,大多数细胞会死亡,但其中一些会保留下来,作为未来病毒攻击的记忆。
不幸的是,当发生慢性感染时,这个过程会被打断,一些CD8 T细胞会失去功能。这被称为耗竭,它会对当前的感染造成严重损害,更糟糕的是,还会对新出现的感染造成损害。在HIV和HCV阳性个体中,耗竭是一个严重的问题,因为它可能是导致更容易发生继发感染的基础。
CD8 T细胞耗竭背后的机制尚未完全理解,但已经取得了一些进展。早在2013年,人们就发现这种情况是可以逆转的。在耗竭的细胞表面,会表达多种蛋白质,其中一种叫做程序性死亡-1(PD-1)。这种特定的触发器不言而喻,并被认为是耗竭的一个标志。在HIV感染的个体中,这种特殊的蛋白质也与HIV感染的进展有关。然而,通过诱导免疫系统的另一个细胞成员——树突状细胞——可以逆转这种情况。
尽管理论上耗竭是可以逆转的,但仍然没有明确的机制。毕竟,PD-1只在那些已被编程为死亡的细胞上表达。发现这种蛋白质意味着过程已经达到了一个危险的境地。为了更好地掌握耗竭的发生和传播方式,他们需要找到一个更合适的生物标志物候选物。
上周,答案似乎被找到了。一个国际研究团队发现了另一种与CD8耗竭相关的标志物。也许更重要的是,这种特殊的蛋白质也可能有助于最终理解这种情况是如何发生的。
该团队专注于HIV或HCV感染的患者,并以健康个体作为对照。团队还研究了感染慢性病毒淋巴细胞脉络膜脑膜炎病毒(LCMV)的小鼠。他们收集了血液样本,并检查血液中是否存在任何与耗竭相关的标志物。他们发现一种叫做CD39的特殊蛋白质在慢性感染的人类和小鼠的细胞中含量更高。
选择CD39与该蛋白质的功能有关。它是一种酶,通常存在于另一种细胞——调节性T细胞——上,已知这种细胞会抑制免疫反应。该细胞利用CD39的酶促作用作为其抑制活动的一部分。在患者的CD8 T细胞上发现这种酶,提示了通常的免疫反应发生了改变,可能通过两种机制之一。第一种是因果关系,即这些杀伤性CD8 T细胞被迫在其他细胞上表达CD39,从而停止运作并最终表达该酶以示顺从。第二种,也更可能的情况是相关性。本质上,CD39的表达是一种宣告该细胞已经放弃战斗并就此罢休的方式。
该团队试图找到一种方法来确定实际原因,并使用了小鼠模型。他们取了CD39阳性细胞百分比中等的CD8细胞,并将其与CD39表达水平较高的CD8细胞进行比较。正如预期的那样,较高水平的标志物导致功能降低。虽然这表明CD39与耗竭相关(换句话说,是一种症状),但这并不能证明CD39是耗竭的原因。需要进行其他实验来真正理解CD39的早期作用。
尽管在这项研究中CD39与免疫耗竭的整体关系并未完全阐明,但该团队仍然找到了识别这种情况的一个良好标志物。此外,由于CD39的浓度依赖性与耗竭相关,它可能能够识别早期阶段的问题,并更早地发出健康可能恶化的信号。虽然这可能无法提供可能的治愈方法,但对于那些遭受慢性病毒感染的人来说,这项新发现可能有助于预见未来的麻烦,从而可以实施改变生活方式以改善健康。