发布日期： 2024年07月10日
来源：AAAS
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疫苗提供了对抗危险病毒的一线防线，训练适应性免疫细胞识别和对抗特定病原体。
但是先天免疫细胞——对任何身体入侵者的第一反应——没有这种特定的长期记忆。尽管如此，科学家们已经发现，他们可以对这些细胞进行重新编程，使其更好地发挥作用，有可能抵御普通感冒等季节性疾病，甚至是尚未开发出疫苗的新型病毒性疾病。
芝加哥大学普利兹克分子工程学院(PME)的一个研究小组发现了几种候选小分子，它们可以诱导这种训练后的免疫，而不会产生其他方法的潜在副作用。
出乎意料的是，他们发现几个最热门的候选药物是类固醇，这是一类已知会抑制而不是增强免疫系统的药物。
“这为我们的实验室开辟了一条全新的研究领域，”与研究生莱利·奈特(Riley Knight)共同领导这项研究的亚伦·埃瑟-卡恩教授说。“我们发现的许多分子已经被FDA批准用于其他治疗，这使得它成为一个有希望的治疗方向。”
这项研究发表在《美国国家科学院院刊》上。
自从科学家发现接种卡介苗(一种针对结核病的减毒活疫苗)的婴儿总体死亡率要低得多以来，训练免疫的想法就一直存在。最终，科学家们发现这种疫苗对其他感染也提供了非特异性保护，甚至可以预防或治疗癌症。
经过训练的免疫系统——免疫细胞的表观遗传和代谢重组——诞生了，但它并非没有问题。科学家们还发现，如果不加以控制，经过训练的免疫力也可能导致自身炎症性疾病，如动脉粥样硬化。
在Esser-Kahn的实验室里，Knight开始研究是否有小分子——一种很容易进入细胞的药物——也能诱导训练后的免疫。这种方法将使科学家在训练中更有针对性和特异性，从而避免了初始免疫激活的需要。
奈特与芝加哥大学细胞筛选中心合作，在活细胞上筛选了2000个小分子，并测试了免疫细胞产生的细胞因子水平。细胞因子是一种微小的蛋白质，当它被释放时，会向身体的免疫系统发出信号，让它开始工作。
研究小组的发现让他们感到惊讶:在产生最多细胞因子的前24种小分子化合物中，有13种是糖皮质激素，这是一种类固醇。例如，氢化可的松和强的松就属于这一类。
但众所周知，这些类固醇会抑制免疫系统的某些部分，比如炎症。
“一开始我自己也不相信，”奈特说。但是，当研究小组在小鼠模型中测试了包括两种类固醇在内的七种最佳候选药物时，他们发现了相同的结果。在接受小分子后，小鼠模型被注射以诱导炎症。小分子类固醇诱导的细胞因子是正常水平的四到六倍，同时也不会引发进一步的炎症反应。
奈特说:“得到如此强烈的反响真的令人震惊。”研究小组还发现，这种免疫训练依赖于糖酵解，这是细胞分解葡萄糖产生能量的过程。
这一发现为实验室开辟了几个新的研究方向。研究小组成员目前正在研究这些化合物如何改善对疫苗的反应并防止癌症转移。其他人正在努力了解这些类固醇是如何与免疫系统起作用的，以及如何将这些类固醇与纳米颗粒一起直接输送到身体的目标部位。
Esser-Kahn说:“我们现在已经将已知的能够诱导训练免疫的化合物增加了一倍多。”“这些都是我们治疗疾病的潜在新工具。”
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