人類的免疫系統(tǒng)是一個(gè)由細(xì)胞、信號(hào)和反應(yīng)組成的高度復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，它受到嚴(yán)格的調(diào)節(jié)，以確保身體能夠在不損害自身組織的情況下抵御感染。如今，在一項(xiàng)新的研究中，來(lái)自日本奈良先端科學(xué)技術(shù)大學(xué)院大學(xué)和奈良縣立醫(yī)科大學(xué)等研究機(jī)構(gòu)的研究人員報(bào)告了一種免疫系統(tǒng)保護(hù)肺部組織免受病毒感染的新方式。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2022年12月13日的Cell Reports期刊上，論文標(biāo)題為“Alveolar macrophages instruct CD8+ T cell expansion by antigen cross-presentation in lung”。

在這項(xiàng)新的研究中，這些作者揭示當(dāng)抗原特異性的殺傷性T細(xì)胞（CD8+T細(xì)胞）遇到呈遞抗原的肺泡巨噬細(xì)胞（alveolar macrophage）時(shí)，它們?cè)诜尾垦杆贁U(kuò)增，以保護(hù)肺部免受病毒感染。

CD8+T細(xì)胞通過(guò)殺死被感染的細(xì)胞，對(duì)諸如甲型流感病毒（IAV）和SARS-CoV-2冠狀病毒之類的呼吸道病毒的感染產(chǎn)生保護(hù)性免疫力。為了針對(duì)正確的細(xì)胞進(jìn)行殺傷，初始CD8+T細(xì)胞必須通過(guò)與抗原呈遞細(xì)胞（antigen-presenting cell, APC）的接觸而被激發(fā)，而抗原呈遞細(xì)胞介導(dǎo)對(duì)病毒感染細(xì)胞的攝取并呈遞其抗原，這一種過(guò)程被稱為交叉呈遞（cross-presentation）。經(jīng)過(guò)激發(fā)的CD8+T細(xì)胞克隆性地?cái)U(kuò)增并分化成效應(yīng)T細(xì)胞或長(zhǎng)壽的抗原特異性記憶T細(xì)胞。

論文共同通訊作者、奈良先端科學(xué)技術(shù)大學(xué)院大學(xué)的Takumi Kawasaki解釋說(shuō)，“多種細(xì)胞類型可以將抗原呈遞給肺部中的CD8+T細(xì)胞，盡管組織駐留的巨噬細(xì)胞在這一過(guò)程中的作用還不清楚。肺泡巨噬細(xì)胞是肺部中第一批遇到傳染性物質(zhì)、環(huán)境顆粒、表面活性劑和垂死細(xì)胞的細(xì)胞，它們對(duì)宿主防御細(xì)菌和真菌感染很重要，所以我們猜測(cè)它們?cè)诒Ｗo(hù)宿主免受呼吸道病毒感染方面也起著重要作用。”

圖片來(lái)自Cell Reports, 2022, doi:10.1016/j.celrep.2022.111828。

為了驗(yàn)證這一點(diǎn)，這些作者探索了抗原呈遞細(xì)胞指導(dǎo)肺部中抗原特異性CD8+T細(xì)胞的機(jī)制。首先，用特定抗原接種或IAV感染小鼠，然后對(duì)它們進(jìn)行二次免疫或再次感染。

論文共同通訊作者、奈良先端科學(xué)技術(shù)大學(xué)院大學(xué)的Taro Kawai說(shuō)，“我們確定呈遞抗原的肺泡巨噬細(xì)胞將吸入的抗原呈現(xiàn)給CD8+記憶T細(xì)胞，這導(dǎo)致了抗原特異性CD8+T細(xì)胞在肺部的快速擴(kuò)增。”

此外，這些作者發(fā)現(xiàn)，肺泡巨噬細(xì)胞通過(guò)產(chǎn)生白細(xì)胞介素18（IL-18）幫助產(chǎn)生常駐記憶型細(xì)胞群體。重要的是，向小鼠遞送加載抗原的肺泡巨噬細(xì)胞誘導(dǎo)了常駐記憶型CD8+T細(xì)胞的增殖。Kawai說(shuō)，“這種策略可能提高CD8+ T細(xì)胞依賴性細(xì)胞免疫的療效。”

鑒于肺部是IAV和SARS-CoV-2感染的一個(gè)主要組織，這項(xiàng)研究關(guān)于肺部常駐記憶型CD8+細(xì)胞擴(kuò)增機(jī)制的發(fā)現(xiàn)有望導(dǎo)致誘導(dǎo)細(xì)胞免疫的新疫苗的開發(fā)。呈遞病毒特異性抗原的肺泡巨噬細(xì)胞在未來(lái)可以作為一種“細(xì)胞移植疫苗（cell transplant vaccine）”來(lái)遞送。（ Bioon.com）

參考資料：

Takumi Kawasaki et al. Alveolar macrophages instruct CD8+ T cell expansion by antigen cross-presentation in lung. Cell Reports, 2022, doi:10.1016/j.celrep.2022.111828.