在10月25日發(fā)表的題為《Structural basis of latent TGF-β1 presentation and activation by GARP on human regulatory T cells》的論文中,研究人員闡明了抑制免疫反應的細胞中一組蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)。同時,研究還發(fā)現(xiàn)了一種能夠阻斷這些蛋白質(zhì)互相作用及其誘導的免疫抑制(immunosuppression,癌細胞“自保”的一種機制)反應的抗體藥物。該抗體能夠在癌癥患者中刺激對抗腫瘤細胞的免疫力,從而觸發(fā)免疫細胞攻擊腫瘤,發(fā)揮抗癌作用。
調(diào)節(jié)性T淋巴細胞(regulatory T lymphocytes,Tregs)是一種免疫抑制細胞,通常的作用是抵消過度的免疫反應,預防自身免疫性疾病。然而,在癌癥患者中,Tregs卻是有害的:抑制對抗腫瘤細胞的免疫反應。具體來說,Tregs是通過產(chǎn)生一種名為TGF-β的蛋白質(zhì)來發(fā)揮作用。該蛋白質(zhì)會將抑制信號傳遞給鄰近的免疫細胞,特別是癌癥患者中那些被認為能夠摧毀腫瘤的免疫細胞。
Tregs產(chǎn)生TGF-β的方式是復雜的。3年前,de Duve研究所的Sophie Lucas教授及其團隊發(fā)現(xiàn),TGF-β是通過Treg表面上一種名為GARP的蛋白質(zhì)釋放出去的。此外,他們還發(fā)現(xiàn),用特定的抗體能夠阻斷GARP釋放TGF-β。那么,GARP是如何調(diào)節(jié)TGF-β產(chǎn)生的?抗體又是如何阻斷TGF-β釋放的呢?
為了解決這些問題,Sophie Lucas與根特大學的Savvas Savvides教授團隊建立了合作,以期弄清由GARP和TGF-β組成的蛋白質(zhì)復合物的三維結(jié)構(gòu)。
具體來說,研究人員使用了X射線晶體學,這種方法被用于研究分子結(jié)構(gòu)已有一個多世紀了。然而,他們面臨的實際問題是,無法輕易獲得GARP和TGF-β蛋白質(zhì)復合物的晶體。如何解決這一問題呢?科學家們決定使用一種阻斷性抗體來穩(wěn)定復合物的結(jié)構(gòu),這種方法不僅有助于產(chǎn)生適合用于結(jié)構(gòu)測定的合適晶體,還能夠提供治療性抗體如何發(fā)揮作用的細節(jié)。
最終,研究人員發(fā)現(xiàn),GARP就像一個馬蹄鐵,TGF-β“跨坐”(straddled)在上面。而抗體片段是結(jié)合在TGF-β和GARP兩個蛋白上的。它的作用似乎是將TGF-β和GARP兩個分子黏在一起,以確保當其它分子想將它們分開時,TGF-β不會被“拉走”(即,釋放出來),從而阻止TGF-β釋放幫助腫瘤生長的抑制信息。
Sophie Lucas教授說:“弄清GARP-TGF-β-抗體這一復合物的結(jié)構(gòu)展示了阻斷TGF-β活性的可能性。未來,科學家們有望基于這一發(fā)現(xiàn),設(shè)計出一種精確的方法來治療與TGF-β或Treg活性相關(guān)的疾病,尤其是用于癌癥治療的免疫療法。”
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