新的技术能更有效地分离和识别稀有的T细胞

　　加州大学洛杉矶分校(UCLA)的科学家们开发了一种技术，使研究人员能够更有效地分离和鉴定稀有的T细胞，这种T细胞能够针对病毒、癌症和其他疾病。
　　这一方法可以提高科学家对这些关键免疫细胞对各种疾病的反应的理解，并促进T细胞疗法的发展。这包括旨在提高癌症或病毒靶向T细胞的功能和数量的免疫疗法，以及旨在调节在糖尿病和多发性硬化等自身免疫性疾病中过度活动的T细胞应用。
　　近日发表在《PNAS》的这篇报道，描述称这种 Clint-Seq 的新方法是如何结合和改进现有的技术收集和基因序列稀有的T细胞。
　　＂T细胞对于保护身体免受感染和癌症都至关重要，＂这篇新论文的第一作者、欧文·维特博士实验室的研究生帕夫洛·涅斯特连科(Pavlo Nesterenko)说。＂它们既是人体适应性免疫反应的效应者，也是机体的组织者，这意味着研究它们的动态可以揭示整体的免疫活动。＂
　　T细胞从其他免疫细胞中脱颖而出，因为它们表面上配备了分子，称为T细胞受体，可识别被称为＂异物＂的蛋白质片段抗原体。
　　我们的身体每天产生数以百万计的T细胞，每个T细胞都有自己独特的一组受体。每个T细胞受体都能识别一种特定的抗原体。例如，一个T细胞受体可能识别导致普通感冒的病毒抗原，而另一个T细胞受体可能识别来自乳腺癌的抗原体。
　　当一个T细胞遇到它的受体识别的抗原时，它就会发挥作用，产生大量的自身拷贝，并指示免疫系统的其他部分攻击带有这种抗原的细胞。
　　世界各地的研究人员正在探索从病人中收集带有针对癌症或其他疾病(如SARS-CoV-2病毒)的T细胞的方法，在实验室中扩增这些细胞，然后将更多的目标T细胞返回给患者，以增强他们的免疫反应。
　　＂问题是，在我们可以接触到的大多数细胞中，无论是从外周血还是从人体其他部位采集的样本中，都能发现数量非常少的具有受体的T细胞。现有的捕捉和识别这些T细胞的方法是劳动密集型的，需要改进。＂欧文·维特博士说，他是该论文的研究高级作者兼洛杉矶加利福尼亚大学宽频干细胞研究中心创始主任。
　　这一过程效率低下的部分原因是，当T细胞识别出具有相应受体的抗原时，就会发出信号，促使附近的其他细胞部分激活。
　　＂这些所谓的旁观者细胞对周围的活动感到兴奋，但实际上无法对引发免疫反应的抗原做出反应，＂维特说。他现担任微生物学、免疫学和分子遗传学系的发育免疫学主席，也是加州大学洛杉矶分校(UCLA Jonsson)综合癌症中心(UCLA Jonsson)的成员。
　　当研究人员试图用传统的方法分离带有特定受体的T细胞时，他们最终捕获了许多这样的旁观者细胞。Clint-Seq通过加入一种技术来缓解这一问题，这项技术使研究人员能够将感兴趣的T细胞与大多数旁观者细胞区分开来。
　　用特异性受体分离T细胞只是第一步。为了使这些分离的细胞有用，需要使用基于液滴的-mRNA序列分析，也称为Drop seq，它可以同时测量数千个单个细胞中信使RNA的表达。
　　Nesterenko说：＂一旦你知道了T细胞受体的序列，你就可以利用这些信息来开发治疗方法，要么在对抗癌症和病毒的情况下制造更多的T细胞，要么用这个受体序列引入调节性T细胞来抑制特定区域的过度活跃的免疫反应。＂
　　用特定受体分离T细胞的过程需要使用化学物质将细胞的含量固定在一定的位置，这些化学物质在每个细胞内和周围环境之间形成键--这种技术被称为交联。不幸的是，交联会使T细胞的RNA降解，这使得Drop-seq分析很有挑战性。Clint-Seq利用一种可逆的交联方法克服了这一障碍，从而保留了T细胞的RNA。
　　维特说：＂这个系统的创新之处在于，它结合了一种改进的方法，即识别T细胞受体，使其具有更高的特异性和一种化学适应能力，从而使这一过程与基于液滴的mRNA测序相兼容。＂＂这解决了寻找治疗癌症和其他疾病以及病毒感染的T细胞受体的核心挑战--从引起新冠肺炎的急性病毒到爱泼斯坦巴尔(Epstein Barr)或疱疹之类的慢性病毒。＂
　　更多资料：Nesterenko, P.A., et al. (2021) Droplet-based mRNA sequencing of fixed and permeabilized cells by CLInt-seq allows for antigen-specific TCR cloning. Proceedings of the National Academy of Sciences. doi.org/10.1073/pnas.2021190118.