匹茲堡大學和美國國立衛生研究院研究人員領導的一項新的自然免疫學研究揭示了一種罕見的輔助性 T 細胞 Th9 如何驅動過敏性疾病,這證明新的精準醫學方法可以治療高濃度Th9過敏症患者的過敏症。
“Th9 細胞有點像輔助性 T 細胞中的害群之馬,”資深作者、皮特醫學院風濕病學助理教授、醫學博士 Daniella Schwartz 說。“它們需要一個完美的事件風暴才能突然出現,而且它們的壽命不長,這使得它們很難研究。Th9 細胞的另一個奇怪之處是它們在沒有遇到抗原的情況下仍然保持功能。”
T 細胞在遇到病毒、細菌或其他病原體時會啟動,導致它們增加稱為細胞激素的發炎蛋白的產生,細胞激素透過 JAK-STAT 訊號通路控制一系列免疫反應。T 細胞的主要“開啟”開關是當 T 細胞受體識別抗原時,這是威脅的特定識別特徵。除了這種特定的活化形式之外,還有另一種稱為旁觀者活化的開關,它不涉及 T 細胞受體。
“旁觀者活化通常需要其他類型的危險信號來表示威脅,”施瓦茨說。“Th9 細胞的真正不同尋常之處在於,即使沒有這些危險信號,它們也可以被活化。”
為了更多地了解 Th9 細胞如何在過敏反應中被活化,Schwartz 和她的團隊測量了來自異位性皮膚炎患者和健康志願者的 T 細胞中的 IL9,這是一種由 Th9 細胞產生的細胞激素,這是一種以乾燥、發癢的皮疹為特徵的過敏性疾病. 他們發現過敏症患者的 Th9 細胞對旁觀者的活化有反應,但健康志願者的 Th9 細胞則沒有。
Schwartz 解釋說:“這告訴我們,存在某種檢查點可以防止健康人體內 Th9 細胞的非特異性活化。” “在過敏患者中,我們假設檢查點崩潰了,所以即使沒有用抗原重新刺激細胞,你也會產生細胞激素。”
在大多數輔助性 T 細胞中,當抗原與 T 細胞受體結合時,這種高度特異性的識別過程會導致 T 細胞核中的 DNA 像線軸上的線一樣展開,打開編碼細胞激素產生的 DNA 區域,從而釋放一系列免疫反應。當威脅被消除時,就沒有更多的抗原來刺激 T 細胞受體,細胞就會關閉。但 DNA 結構保持開放,因此細胞為未來可能的相遇做好了準備。
Schwartz 和她的團隊發現 Th9 細胞具有不同類型的調節。這些細胞被稱為 STAT5 和 STAT6 的轉錄因子活化,它們與 IL9 周圍的開放區域 DNA 結合以活化該基因。不同尋常的是,隨著時間的推移,DNA 會關閉,從而停止生產 IL9。
在健康族群中,這種打開和關閉機制就像一個檢查點,用於管理一直處於開啟狀態的免疫反應。但是當這個檢查點在過敏中崩潰時,DNA 保持開放,保持 IL9 基因開啟並驅動過敏性發炎。
在 Th9 驅動的過敏性氣喘小鼠模型中,使用一種名為託法替尼( tofacitinib)的藥物阻斷 JAK-STAT 信號,該藥物被批准用於治療類風濕性關節炎、異位性皮膚炎和其他發炎症性疾病,可改善疾病症狀
透過分析過敏性氣喘患者的數據,研究人員發現 Th9 細胞濃度較高的患者 STAT5 和 STAT6 相關基因的活化程度更高。這一發現支持 Th9 可以作為生物標誌物來預測可能對 JAK 抑制劑產生反應的患者的觀點,為過敏症精準醫學指明了新方法。
鄭醫師補充:
不建議大家只要是過敏患者便投以這篇研究提到的治療藥物託法替尼( tofacitinib)給過敏患者,前提是驗出輔助型T細胞Th-9濃度高,才有實際治療效果。
以精準醫醫學的觀點來看,這篇研究的結果在臨床上的應用,將會幫助許多嚴重的過敏患者,尤其是那些已經設法遠離過敏原但仍過敏發炎不止的人,這樣的治療給他們莫大的生機。
最後提醒大家:託法替尼( tofacitinib)藥價驚人,本地健保核價5毫克每顆400台幣以上,11毫克每顆800以上。
參考文獻:
- Aran Son, Francoise Meylan, Julio Gomez-Rodriguez, Zenia Kaul, McKella Sylvester, Guido H. Falduto, Estefania Vazquez, Tamara Haque, Moses M. Kitakule, Chujun Wang, Kalpana Manthiram, Chen-Feng Qi, Jun Cheng, Rama K. Gurram, Jinfang Zhu, Pamela Schwartzberg, Joshua D. Milner, Pamela A. Frischmeyer-Guerrerio, Daniella M. Schwartz. Dynamic chromatin accessibility licenses STAT5- and STAT6-dependent innate-like function of TH9 cells to promote allergic inflammation. Nature Immunology, 2023; DOI: 10.1038/s41590-023-01501-5
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