Science：可預(yù)測(cè)的免疫應(yīng)答

日期：2014-12-01 08:53:54

Walter和Eliza Hall研究所的研究人員利用數(shù)學(xué)模型來預(yù)測(cè)免疫系統(tǒng)對(duì)于感染和疾病的反應(yīng)強(qiáng)度，第一次明確了如何來控制免疫反應(yīng)的大小。

這些發(fā)表在《科學(xué)》（Science）雜志上的研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于我們理解如何操控有害或有益的免疫反應(yīng)來改善健康具有重要的意義。

研究小組利用數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)模擬了解了復(fù)雜信號(hào)是如何通過關(guān)鍵的抗感染免疫細(xì)胞——T細(xì)胞類影響反應(yīng)的大小的。研究小組的成員包括Walter和Eliza Hall研究所的Ms Julia Marchingo、Andrey Kan博士、Susanne Heinzel博士和Phil Hodgkin教授，以及愛爾蘭國立大學(xué)的Ken Duffy教授。

T細(xì)胞在啟動(dòng)特異性免疫應(yīng)答對(duì)抗入侵微生物，以及清除某些癌細(xì)胞的過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。T細(xì)胞調(diào)控出錯(cuò)可以導(dǎo)致有害的“自身免疫”反應(yīng)來攻擊機(jī)體自身的組織，這是包括1型糖尿病和類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎在內(nèi)的一些疾病的潛在病因。

Ms Marchingo說，研究小組結(jié)合實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)和計(jì)算機(jī)模擬闡明了不同的外部信號(hào)對(duì)于T細(xì)胞增殖的影響。“T細(xì)胞分裂的次數(shù)越多，它們?cè)绞悄軌驈?qiáng)有力地對(duì)抗它們的靶標(biāo)。例如，如果T細(xì)胞對(duì)一種疫苗產(chǎn)生反應(yīng)，分裂次數(shù)越多就能夠生成越好的保護(hù)性免疫反應(yīng)。”

“在我們的研究中，我們第一次基于響應(yīng)流感的T細(xì)胞接收的信號(hào)總和，預(yù)測(cè)了對(duì)流感病毒的免疫反應(yīng)的大小。”

Heinzel博士說，新模型提供了一些關(guān)于如何操控免疫反應(yīng)來改善健康的獨(dú)特見解。“一些利用免疫系統(tǒng)來攻擊癌細(xì)胞的治療方法開始顯示出巨大的癌癥治療前景。我們的研究闡明了如何增強(qiáng)這些抗癌免疫反應(yīng)來開發(fā)出新的以及改善現(xiàn)有的癌癥療法。”

Hodgkin教授說，研究還揭示了形成的免疫反應(yīng)中的一些“錯(cuò)誤”如何促成了自身免疫性疾病。“許多這樣的疾病并非是由于我們機(jī)體中單個(gè)改變所引起，而是由許多影響T細(xì)胞的因素發(fā)生了復(fù)雜的、非常精細(xì)的改變所致。就針對(duì)機(jī)體自身組織的有害T細(xì)胞反應(yīng)來說，這一模型闡明了傳送給T細(xì)胞的信號(hào)所發(fā)生的許多微小改變會(huì)產(chǎn)生累積效應(yīng)，足以引起有害的免疫反應(yīng)。

“從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，這可能推動(dòng)預(yù)測(cè)個(gè)人的自身免疫疾病風(fēng)險(xiǎn)，改善這些疾病的治療，”Hodgkin說。