人體內，CD8+ T淋巴細胞可以說是免疫系統裡的勞模。它不僅能對抗病毒感染 ，還能成為癌症免疫療法，消滅腫瘤細胞！但再勇猛的士兵，戰鬥久了也會疲憊。有什麼辦法可以延長這些人體衛士的戰鬥能力呢？
在最新一期的《PNAS》雜誌上，來自美國Gladstone研究所的Shomyseh Sanjabi博士團隊帶來了一項新的發現——只要去除兩個蛋白，這些人體衛士就會變得更加精神充沛。
要看懂這個研究，我們先來了解下這些細胞原本的工作流程。當人體最先接觸到入侵的病原體時，CD8+ T細胞開始迅速增殖，這時候，它們被稱為效應T細胞，如同士兵一樣，它們殺死受到感染的細胞。當病原體被消滅以後，大多數效應細胞會死去，這個步驟避免它們開始攻擊人體自身的組織。
而那些活下來的細胞變身為記憶T細胞，這些細胞更像受過特別訓練的衛兵。它們牢牢記住了入侵者的“相貌特徵”，會在人體裡不斷巡邏。一旦同樣的入侵者再度入侵，這些記憶細胞可以讓人體的免疫系統能夠以更快的速度進行反擊。
在這項研究中，Sanjabi博士的課題組著重研究了2個名為Sprouty 1和Sprouty 2的蛋白對CD8+ T細胞的發育和功能方面的影響。首先，他們在小鼠的CD8+ T細胞中敲除了表達這兩個蛋白的基因。他們發現，缺乏Sprouty 1和2蛋白的小鼠中，更多的效應T細胞在戰鬥結束後能夠存活下來，成為記憶T細胞。
▲敲除了這兩個蛋白後（紅色），更多效應T細胞轉化成了記憶T細胞（圖片來源：《PNAS》）
當研究人員把這些記憶T細胞移植到受到同樣細菌感染的小鼠中時，他們發現這些不含Sprouty 1和2的記憶細胞比普通記憶細胞能夠更好地激發免疫系統消滅細菌，保護機體健康。
這些細胞的另一個特點是與普通CD8+ T細胞相比，它們消耗的葡萄糖更少。通常效應T細胞依靠葡萄糖作為能量來源，而記憶T細胞更偏向使用脂肪酸。這個特點讓這些細胞在與腫瘤作戰時有著得天獨厚的優勢。
綜上所述，老兵非但沒有死去，還變成了更富經驗的指揮官。
“腫瘤細胞通常消耗很多葡萄糖，所以效應T細胞很難在腫瘤環境中生存，因為它們沒有足夠的能量來源，”這項研究的第一作者Hesham Shehata博士解釋道：“記憶T細胞基本上不依靠葡萄糖而生存，我們的研究表明沒有Sprouty 1和2的效應T細胞消耗的葡萄糖會少很多，這使它們能夠在腫瘤環境下更好地存活和戰鬥。 ”
這項研究的成果可以在多種臨床條件下得到應用。例如，對於HIV感染，敲除兩個Sprouty蛋白可能產生存活時間更長的記憶T細胞，它們可能更有效地殺傷那些窩藏潛伏病毒的細胞。而如何消滅攜帶潛伏HIV病毒的細胞一直是治癒HIV感染方面未被克服的主要挑戰。
而在癌症免疫療法領域，近年來的研究表明使用記憶T細胞的免疫療法可能更有效地縮小腫瘤甚至能夠完全消滅腫瘤。
▲本研究的通訊作者Shomyseh Sanjabi博士（圖片來源：Gladstone研究所）
“科學界增強記憶CD8+ T細胞的發育和功能的興趣非常高漲，因為它們作為免疫療法的效果比效應T細胞更好，”Sanjabi博士說：“我們的發現提供了一個改良未來CAR-T療法的機會。CAR-T療法的傳統設計可以與諸如CRISPR的基因組編輯技術結合在一起，在CAR-T細胞中消除Sprouty 1和2蛋白會讓這些細胞成為更棒的抗癌衛士。”
[1] Two molecules offer great potential to combat cancer and chronic infections. Retrieved August 20, 2018, from https://www.eurekalert.org/pub_releases/2018-08/gi-tmo082018.php
[2] Shehata, et al., (2018). Lack of Sprouty 1 and 2 enhances survival of effector CD8+ T cells and yields more protective memory cells. PNAS, https://doi.org/10.1073/pnas.1808320115
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