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說起T細胞,大家應該不會陌生,抗病毒抗腫瘤等等免疫過程中,都少不了T細胞的身影。最近大火的腫瘤免疫治療,無論是PD-(L)1抗體還是CAR-T,基本上都是在T細胞上做文章,準確來說是T細胞中的細胞毒性T細胞(CTL)。
可以說,CTL細胞的“死亡之吻”就是這些叛變細胞的末日。
近日,紀念斯隆-凱特琳癌癥中心的Fella Tamzalit和Morgan Huse等發現,CTL細胞的這一“死亡之吻”竟然是舌吻,它會在與靶細胞的接觸面上伸出很多凸起。甚至不需要穿孔素,單依靠這些凸起,CTL細胞就能在靶細胞上捅出個大窟窿。相關研究發表在Science Immuology上['1']。
細胞毒性T細胞的職責,就是去殺死那些癌變了,或者被病毒感染而“壞掉”的細胞,就像這樣:
當然,這些壞掉的細胞不會自己送上門來,CTL細胞自己也要有強大的運動能力,來巡邏和抓捕這些“罪犯”。
一旦CTL細胞通過表面的T細胞受體(TCR)找到了“壞掉”的組織細胞['2'],死亡之吻就開始了。
首先,CTL細胞的中心體向著靶細胞移動。
隨后,中心體發出的微管把CTL細胞攜帶的細胞毒性顆粒也拉向了靶細胞['3']。
細胞毒性顆粒中主要有兩種成分——穿孔素和顆粒酶['4'],其中穿孔素在靶細胞表面形成孔道,而顆粒酶從中進入并殺死靶細胞。
干掉這個靶細胞后,CTL細胞拔*無情,轉身去尋找下一個目標。
不過,2013年的一項研究卻顯示,抑制住毒性顆粒向靶細胞的移動,似乎并沒有減弱CTL細胞的殺傷能力['5']。莫非T細胞的殺傷過程中還有別的機制?
此前,Morgan Huse等的研究就發現['6'],CTL和靶細胞之間可不是簡單的貼在一起,似乎在急不可耐地要把靶細胞的細胞膜扒開。這不,用來模擬靶細胞的微柱陣列中的微柱,就被CTL細胞扒的東倒西歪的:
其實在微柱陣列上,CTL細胞除了把微柱扒拉的東倒西歪,還向微柱間的空隙伸出了許多凸起:
在真實的靶細胞上就是這樣:
一閃而過的藍色熒光就是細胞毒性顆粒釋放的瞬間
然后,靶細胞上就被開了個窟窿:
甚至缺乏穿孔素的CTL細胞,單純依靠表面凸起,也能在靶細胞上捅出個窟窿
但要是使用Arp2/3抑制劑CK666抑制微絲的組裝,進而抑制凸起的形成,T細胞對靶細胞的裂解能力卻明顯下降了。
其實,T細胞上類似的凸起早就被發現了['7'],被認為可能在抗原掃描、信號傳達和細胞運動上有一定的作用。在T細胞傳出血管進入組織時,就是依靠類似的凸起擠開血管上皮細胞,鉆出血管壁的。沒想到T細胞的殺傷過程也是通過這些凸起完成的,真是簡單粗暴。