每个人身体都有免疫系统来帮助我们抵抗外来的入侵物,例如细菌、病毒等。免疫系统也会根据每个人接触到的环境有不同的进化、发育形成独特的免疫机制特征,我们通常称为“异质性”。而免疫应答一般被分为固有免疫应答和适应性免疫两类。
1. 固有免疫
每个人身体都有免疫系统来帮助我们抵抗外来的入侵物,例如细菌、病毒等。免疫系统也会根据每个人接触到的环境有不同的进化、发育形成独特的免疫机制特征,我们通常称为“异质性”。而免疫应答一般被分为固有免疫应答和适应性免疫两类。
固有免疫是体内天生就有的抵御感染的第一道防线,非特异地对抗外来的物质,所以也被称为非特异性免疫或天然免疫,执行固有免疫功能的包括皮肤、黏膜的物理屏障,血液里组织液中的免疫分子,像补体。代表固有免疫的细胞之一是自然杀伤细胞(NK细胞, Nature Killer Cell),只要看到不是自己该有的物质就会进行无差别攻击,NK细胞通过直接识别靶细胞,释放颗粒酶、穿孔素、NK细胞毒因子、TNF-α/β等杀伤因子杀伤靶细胞。活化的NK细胞也会分泌多种细胞因子和趋化因子,其中包括GM-CSF、IL-10、IL-5、IL-13、IFN-γ、RANTES、TNF-α、MIP-1α、MIP-1β和IL-8来招募其它免疫细胞如T细胞跟树突细胞等适应性的免疫细胞。NK细胞是无须预先致敏就能非特异性杀伤肿瘤细胞,因此继T细胞之后被改造成CAR-NK细胞治疗产品,对抗癌细胞。相关应用案例可以查看我们往期文章新制造工艺提高CAR-NK细胞的疗效,或是应用中心有更多NK细胞研究案例。
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人类自然杀伤细胞免疫应答-32 plex
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人类天然免疫应答-32 plex
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小鼠天然免疫应答-16 plex
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2. 适应性免疫
如入侵的病原没有被第一道固有免疫屏障完全清除,就会需要适应性免疫细胞出场了!适应性免疫应答是在固有免疫应答之后发挥效应的,因为反复接触某个特定的病原体,产生针对性的毒杀,并具有特定的记忆,应答能力也会不断改善和增强,下次身体再遇到相同的病原,就会自动唤醒这类免疫细胞清除外敌。适应性免疫也被称为特异性免疫或获得性免疫,主要执行者是T细胞和B细胞,B细胞可直接识别病原,在CD4+T细胞的辅助下分化为浆细胞,并分泌抗体,对抗病原。今天主要讲讲T细胞,T细胞来源于骨髓干细胞,长大后T细胞会被送到胸腺这个“集中训练营”接受一系列的训练与筛选,合格的T细被称为初始T细胞(Naïve T Cell),需要的时候会被派往病原入侵的地方作战。初始T细胞会根据情况,转变成辅助性CD4 T细胞或是细胞毒性CD8 T细胞。
CD4 T细胞目前知道分为几个主要子集TH1,TH2,TH17和Treg,TH=T Helper是辅助性T细胞。它们会分泌警示及激活其它免疫细胞的因子。TH1会分泌IFNγ活化受感染的巨噬细胞和树突状细胞,IL-2促进CD8+ CTL扩增和细胞溶解活性,GM-CSF与IL3偕同活化骨髓源性巨噬细胞分化等。TH2细胞通过IL-4、IL-5和IL-13提醒B细胞,粒细胞和肥大细胞,对于协调针对细胞外病原体(例如蠕虫)的免疫反应非常重要。TH17细胞因其产生IL-17而得名,IL-17A和IL-17F促进靶组织生成促炎细胞因子,能招募固有免疫如中嗜中性粒细胞介导炎症。
CD8 T细胞又被称为细胞毒性T细胞(Cytotoxic),已知有两大类“效应性”CD8 T细胞及“记忆性”CD8+T细胞,从名称就很容易理解,一个是主要杀伤,一个是记忆性以后遇到相同抗原时发挥记忆效应功能。效应性CD8 T细胞,透过结合受感染靶细胞上的Fas受体和Fas配体(Fas L),分泌穿孔素和颗粒酶以及释放细胞因子(如IFN-γ和TNF-α)诱导靶细胞凋亡来清除感染。此外炎性细胞因子(如IL-12和IFNa、IL-2、IL-21和IL-27)会影响活化的CD8+T细胞的扩增。分泌IFN-γ可以抑制病毒的复制,并可以将巨噬细胞募集到感染部位,同时在此处与TNF-α协同活化巨噬细胞。分泌抑制性的调节因子IL-10数据显示是CD8 T细胞毒性降低,或是进行免疫逃逸。
因为T细胞是毒杀性的免疫细胞,细胞治疗首先应用的就是T细胞,10年前第一位接受CAR-T细胞疗法的艾米丽至今每年庆祝接受细胞治疗后的重生生日。但像艾米丽这么幸运的人还是极少数,因为每个人生活环境的不同,让免疫细胞有不同的异质性,对于药物的反应程度都不同,CAR-T细胞之父Dr. Carl June的研究团队也利用单细胞功能蛋白质组技术去挖掘CAR-T细胞在人体内细胞因子IL-5的变化与治疗缓解的关系CART之父-Carl June治疗团队揭秘细胞治疗缓解主要因子。应用中心还有更多T细胞相关研究案例哦。
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人类适应性免疫应答-32 plex
Granzyme B, IFN-γ, MIP-1α, Perforin, TNF-α, TNF-β, GM-CSF, IL-2, IL-5, IL-7, IL-8, IL-9, IL-12, IL-15, IL-21, CCL11, IP-10, MIP-1β, RANTES, IL-4, IL-10, IL-13, IL-22, TGF-β1, sCD137, sCD40L, IL-1β, IL-6, IL-17A, IL-17F, MCP-1, MCP-4
人类天然免疫应答-32 plex
IFN-γ, MIP-1α, TNF-α, TNF-β, GM-CSF, IL-8, IL-9, IL-15, IL-18, TGF-α, IL-5, CCL11, IP-10, MIP-1β, RANTES, BCA-1, IL-10, IL-13, IL-22, sCD40L, IL-1β, IL-6, IL-12-p40, IL-12, IL-17A, IL-17F, MCP-1, MCP-4, MIF, EGF, PDGF-BB, VEGF
人类炎症应答-32 plex
GM-CSF, IFN-γ, IL-2, IL-12, TNF-α, TNF-β, IL-4, IL-5, IL-7, IL-9, IL-13, CCL11, IL-8, IP-10, MCP-1, MCP-4, MIP-1α, MIP-1β, RANTES, IL-10, IL-15, IL-22, TGF-β1, IL-1β, IL-6, IL-17A, IL-17F, IL-21, Granzyme B, Perforin, sCD40L, sCD137
小鼠适应性免疫应答-27 plex
Granzyme B, IFN-γ, MIP-1α, TNF-α, GM-CSF, IL-2, IL-5, IL-7, IL-12p70, IL-15, IL-21, sCD137, CCL11, CXCL1, CXCL13, IP-10, RANTES, Fas, IL-4, IL-10, IL-13, IL-27, TGF-β1, IL-6, IL-17A, MCP-1, IL-1β
小鼠天然免疫应答-16 plex
IFN-g, TNF-a, MIP-1a, IL-15, GM-CSF, IL-5, IL-10, IL-13, IL-6, IL-17A, MCP-1, IP-10, MIP-1b, EGF, PDGF-BB, MIF
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