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树突状细胞是哺乳动物体内的一类最重要的抗原呈递细胞。目前,在生物体内追踪树突状细胞主要依靠体外荧光标记或者体外放射性同位素标记后再把细胞注射入生物体内。如何在生物体内原位标记内源树突状细胞仍面临很大挑战。
2020年David J. Mooney团队在nature materials上发表文章“Metaboliclabeling and targeted modulation of dendritic cells”。作者通过叠氮修饰甘露糖成功在生物体内原位标记了内源树突状细胞并且利用标记后的树突状细胞精准的使T细胞活化。利用作者建立的树突状细胞方法,可为建立肿瘤疫苗提供依据。
作者首先利用细胞可通过糖代谢利用叠氮修饰甘露糖进行合成细胞膜糖蛋白,从而使树突状细胞标记上叠氮基团。叠氮基团可以特异性地与化学分子DBCO结合,通过检测DBCO将可以追踪树突状细胞。
作者随后在细胞内检测了这种方法能否在体内标记树突状细胞,作者通过流式细胞术成功检测到树突状细胞存在。同时,这些被标记的细胞可以成功地进入淋巴循环系统。
作者随后利用DBCO可以特异性的和被标记细胞表面地叠氮基团结合的特性,作者尝试给树突状细胞人为的结合上抗原,从而使T细胞活化。从而为制备肿瘤疫苗提供依据。作者首先给DBCO耦联上荧光基团,并将DBCO静脉注射到小鼠体内。作者成功在DC细胞上检测到了荧光,这说明DBCO确实可以携带特定抗原或蛋白到树突状细胞。作者随后给DBCO耦联上细胞因子,作者发现结合了细胞因子的树突状细胞可以促进T细胞增殖。
树突状细胞将抗原呈递给T细胞是机体产生获得性免疫的关键。如果人为给树突状细胞结合上肿瘤表面抗原,那么将有可能使机体产生抗肿瘤免疫。这也为抗肿瘤疫苗提供了依据。作者随后在DBCO上耦联HPV病毒的E7抗原,并检测了树突状细胞能否在小鼠体内将E7抗原呈递给CD8+ T细胞。通过流式细胞术作者发现树突状细胞可以很好的将E7抗原呈递给CD+ T细胞。作者随后构建了一个小鼠抗肿瘤免疫模型。作者发现向被标记了树突状细胞的小鼠注射DBCO-E7后,小鼠体内肿瘤体积明显比阴性对照组要小,同时小鼠寿命也更长。这说明人为给树突状细胞结合上肿瘤表面抗原,确实可以使机体产生抗肿瘤免疫。
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