一组研究人员发现了几种与免疫疾病(如多发性硬化症、类风湿关节炎和哮喘)相关的独特类型的辅助T细胞。这一突破得益于一种名为ReapTEC的新技术。这些发现详尽地记录在最近发表的《科学》杂志中,揭示了一个新的T细胞图谱,目前已向公众开放,预计将有助于开发针对免疫相关疾病的创新药物治疗。
辅助T细胞是免疫系统的重要组成部分,在识别和调节对病原体的免疫反应中发挥着关键作用。T细胞功能的异常通常是免疫介导疾病的根源。例如,在多发性硬化症等自身免疫性疾病中,T细胞错误地攻击身体自身组织,仿佛它们是外来侵入者。另一方面,在过敏反应中,T细胞可能会对像花粉这样的无害物质过度反应。尽管我们熟悉常见类型的T细胞,但最近的研究揭示了可能与免疫疾病相关的稀有和特化的T细胞亚型的存在。
在每个细胞中,包括T细胞,都有特定的DNA区域被称为“增强子”。与编码蛋白质的DNA不同,增强子产生小RNA分子以调节基因表达。T细胞中增强子DNA的变异可以影响它们的功能。一些增强子是双向的,意味着它们利用两个DNA链产生RNA。通过RIKEN IMS和其他机构的不同研究实验室的合作,科学家开发了创新的ReapTEC技术,以探索双向T细胞增强子与免疫疾病之间的关系。
通过研究大约一百万个人类T细胞,研究人员识别出几组稀有T细胞,这些细胞占总人口的不到5%。ReapTEC的应用揭示了这些细胞中近63,000个活性双向增强子。为了调查这些增强子与免疫疾病之间的关联,研究人员整合了全基因组关联研究(GWAS)数据,这些数据识别与各种免疫状况相关的遗传变异。
在将GWAS发现与ReapTEC分析结果进行对比时,研究人员发现与免疫介导疾病相关的遗传变异常常位于他们识别出的稀有T细胞亚群的双向增强子DNA内。相比之下,与神经系统疾病相关的遗传变异没有显示出类似的模式,表明这些稀有T细胞中的双向增强子尤其与免疫相关疾病密切相关。
进一步的检查揭示了某些稀有T细胞中特定的增强子与不同免疫疾病相关。在分析的63,000个双向增强子中,有606个包含与18种免疫相关疾病相关的单核苷酸多态性。此外,研究人员还确定了这些疾病相关增强子作用的一些目标基因。例如,激活一个包含与炎症性肠病相关的遗传变异的增强子导致IL7R基因的上调。
首席研究员村川强调:“在短期内,我们开发了一种新的基因组技术,可以为全球研究人员带来益处。通过这种方法,我们发现了新的辅助T细胞类型和与免疫疾病相关的基因。我们期待这些知识将增强我们对人类免疫介导疾病潜在遗传机制的理解。”
从长远来看,研究人员期待后续实验将能够识别治疗免疫相关疾病的新分子。