许多免疫反应的核心是抗体,它可以识别异物并帮助将其从体内清除。产生它们的免疫细胞称为浆细胞,它们可以成熟为长寿的浆细胞,持续存在并提供数年甚至数十年的保护。但并非所有疫苗都能有效产生长寿的浆细胞,这可能意味着它们的保护作用会随着时间的推移而减弱。
现在,来自美国国立卫生研究院下属的国家过敏和传染病研究所 (NIAID) 的两项资助——450 万美元的 R01 和 270 万美元的 DP2,均为期五年——将支持 Renan de Carvalho 助理教授和他在斯克里普斯研究所的团队进一步了解为什么一些保护性浆细胞会随着时间的推移而持续存在,而另一些则会消失。 de Carvalho 实验室将使用创新的临床前模型,解锁探测浆细胞功能和命运的能力,有可能使他们能够揭示浆细胞如何变得长寿,并探索其在多个组织和部位产生抗体之外的功能。这项工作的见解最终可能有助于设计疫苗以促进更持久的保护。
“对于某些疫苗,例如麻疹疫苗,儿童接种疫苗可以提供终生保护。但对于其他疫苗,例如破伤风、白喉和百日咳 (Tdap) 疫苗,可能需要加强剂量。我们真的不明白如何解释这些差异,”德卡瓦略说。 “这两笔资助关注的问题是:使浆细胞持久并有效发挥其功能的因素是什么?”
NIH 授予 R01 拨款以支持具体的独立研究项目,并授予 DP2 拨款(也称为主任新创新者奖)以支持早期职业科学家从事高风险、高回报的研究。
尽管长寿浆细胞对于免疫保护很重要,但由于缺乏有效的临床前模型,科学家们很难确定哪些因素影响长寿的“决定”。为了解决这个问题,德卡瓦略的实验室开发了一种小鼠模型,可以跟踪浆细胞的整个生命周期,这种方法有望以高分辨率回答这些问题。
在 R01 的支持下,de Carvalho 计划使用新模型对粘膜部位感染或疫苗接种过程中产生的浆细胞进行“时间戳记”,然后使用各种高通量测序技术来表征这些细胞的整个生命周期。其中一项技术称为空间转录组学(将基因活性映射到组织中的特定位置),将由合作者、拉霍亚免疫学研究所助理教授 Miguel Reina-Campos 进行。利用这些方法获得的详细浆细胞数据,研究小组希望识别出指示其寿命的特定信号。
DP2 奖将支持探索浆细胞在抗体生成之外的作用的其他研究,例如生成有助于维持不同身体组织平衡的细胞因子和介质等免疫分子。
“许多可用的疫苗依靠诱导长寿命浆细胞来提供持久保护。对于疟疾、艾滋病毒和登革热,一个巨大的挑战是我们可以诱导这些细胞,但它们不会持久,”德卡瓦略说。 “我们想退后一步,看看它们的生物学,看看是什么决定了它们长寿的能力。如果我们了解这些规则,我们也许能够克服这些疫苗接种障碍。”
来源:
斯克里普斯研究所