對(duì)于鑒別T細(xì)胞的抗原決定基,,以及監(jiān)控細(xì)胞對(duì)抗原刺激的反應(yīng)來說,,以陣列為基礎(chǔ)的新戰(zhàn)略方法提供了一種敏感、高通量的工具,。
為了確定受體對(duì)某種免疫原刺激的反應(yīng)特征,,針對(duì)特定抗原的T細(xì)胞的鑒定和量化是一種高效的方法。免疫原刺激可來自一種病原體,,也可來自一種疫苗,。遺憾的是,這種方法的實(shí)施過程讓人望而生畏,;確實(shí)存在一些有效的技術(shù)如細(xì)胞增生陣列,,但對(duì)于大規(guī)模的實(shí)驗(yàn)來說,這些方法耗時(shí)而且效率低下,。
在生物體內(nèi),,當(dāng)縮氨酸向細(xì)胞表面主要組織相容性(MHC)蛋白質(zhì)運(yùn)動(dòng)時(shí),抗原就會(huì)在免疫系統(tǒng)中出現(xiàn),。2003年,,美國(guó)斯坦福大學(xué)的研究人員開發(fā)出一種以陣列為基礎(chǔ)的系統(tǒng),該系統(tǒng)利用固定的MHC-縮胺酸復(fù)合體來捆綁和隔離針對(duì)特定抗原決定基的T細(xì)胞,,展示了高通量T細(xì)胞分析方法的新前景,。今天,馬薩諸塞州大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員Lawrence Stern和博士后Jennifer Stone將這種技術(shù)向前推進(jìn)了一步,,讓研究人員不僅能夠隔離特定的T細(xì)胞群體,,而且還能夠確定它們對(duì)所結(jié)合抗原的反應(yīng)程度和性質(zhì)。
每個(gè)陣列點(diǎn)都含有與不同縮胺酸聯(lián)結(jié)的MHC,,旁邊是共同刺激抗體,;然而,這些陣列點(diǎn)也包含有針對(duì)T細(xì)胞活化后所釋放的細(xì)胞活素類抗體,。在細(xì)胞與陣列結(jié)合后,,熒光抗體讓實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯現(xiàn)出來,并可鑒別出相關(guān)的細(xì)胞活素類抗體,。Stern說:“真正的進(jìn)步是用捕獲的抗體再加上我們的MHCs,,這樣不僅能夠吸引、聯(lián)結(jié)和計(jì)數(shù)細(xì)胞,,而且還能夠看到他們?cè)谖㈥嚵猩系墓δ芊磻?yīng),。”因?yàn)樘綔y(cè)過程是針對(duì)特定的活化作用,所以這種方法只能發(fā)現(xiàn)交互功能,;此外,,通過同步掃描幾種不同細(xì)胞活素類,,Stern的小組表明研究人員可確定T細(xì)胞活化過程的特定性質(zhì)。
Figure 1. The Stern group's MHC-peptide array strategy.
(a) Each spot contains immobilized MHC proteins (red), which present different peptides, and costimulatory antibodies (not shown). (b) T cells that recognize a given epitope will bind the array and release cytokines (yellow), which are bound by capture antibodies on the array. (c) Fluorescently tagged antibodies (blue) against these same cytokines allow detection.
Stern希望將這一新技術(shù)應(yīng)用到對(duì)濾過性毒菌特別是牛豆和登革熱的感染研究上,,他認(rèn)為這種技術(shù)有望成為快速鑒別由病原體所產(chǎn)生的免疫性縮胺酸的有力工具,。Stern說,如果人們能夠檢測(cè)到血液中的反應(yīng)信號(hào),,那將意味著這一技術(shù)非常有用,。對(duì)于一個(gè)注射過疫苗或者暴露于感染環(huán)境中的人來說,要檢測(cè)其血液中的細(xì)胞頻率,,這一方法所具有的敏感度是足夠的,,“我們事實(shí)上還不能檢測(cè)從個(gè)人身上獲取的外周血樣品,但這在將來的發(fā)展中具有優(yōu)先地位”,。
然而,,更重要的是這種先導(dǎo)性研究所展示了一種高效又經(jīng)濟(jì)的方法的希望。Stern說:“這種技術(shù)的長(zhǎng)處在于它讓我們真正能將現(xiàn)有的陣列平行安放和小型化,,這樣它們就能處理大規(guī)模的樣品了,。”“很可能,你可以將部分血液樣品或一個(gè)血液產(chǎn)品放在上面,,并進(jìn)行處理,,然后就只要用眼睛讀出結(jié)果即可。”在與新型病原體威脅作斗爭(zhēng)的過程中,,這種方法為臨床醫(yī)生和一線研究人員提供了一種重要方法,,讓他們可以搶先一步。
REFERENCES
Stone, J.D. et al. HLA-restricted epitope identification and detection of functional T-cell responses by using MHC-peptide and costimulatory arrays. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 102, 3744–3749 (2005). | Article |
Soen, Y. et al. Detection and characterization of cellular immune responses using peptide-MHC arrays. PLoS Biol. 1, E65 (2003). | Article |