科学者が免疫細胞の糖を研究する新しい技術を開発

私たちの細胞も含めて、誰もが甘いお菓子が大好きです。 私たちは通常、砂糖をエネルギーを与える食事の成分として考えていますが、砂糖は細胞の活動を導く上でも非常に重要です。 糖分子は修飾され、細胞の外側にあるタンパク質に付​​加され、細胞が特定のタスクを実行するのに役立ちます。 細胞を覆うこれらの複雑な糖分子を作るプロセスは、グリコシル化として知られています。

グリコシル化は細胞が着る衣服のようなものです。 人はさまざまな働きをする服を身に着けています。 それが細胞にとってのグリコシル化です。」

Anand Mehta、D.Phil.、SmartState 研究部長、プロテオミクス バイオマーカー寄付委員長、MUSC 細胞分子薬理学部門教授

メータ氏の研究室は、免疫細胞を覆うグリカンと呼ばれる糖を調査する新しい方法を開発した。 2023年6月に『Analytical Science』誌に発表された彼らの結果は、細胞の混合物からさまざまなタイプの免疫細胞を単離し、分析して各細胞タイプのグリコシル化を判定できることを示した。

「これらの糖は、細胞内で起こるすべてのことに重要な役割を果たしています」とメータ氏は言う。 「ほとんどの場合、これらの糖を分析する方法は非常に貧弱でした。私たちはそれらの糖の変化を測定できるようにする方法を開発しました。」

メータ氏と彼のチームが開発した方法は、感染症やがんなどの病気から体を守るのに役立つ免疫細胞の一種である T 細胞を捕捉することに焦点を当てています。 一部の T 細胞は他の免疫細胞を活性化し、炎症反応を引き起こすのに役立ちますが、他の T 細胞は感染した細胞や癌細胞を直接殺すことができます。 以前は、これらの異なる細胞集団のグリコシル化を効率的に分離して分析する方法はありませんでした。 彼らの方法により、メータと彼のチームはこれらの細胞のサブタイプを迅速に単離し、健康な患者と病気の患者でそれらの糖のパターンがどのように異なるかを判断することができます。 これらの違いは、体ががんとどのように闘うかを理解する上で重要である可能性があります。

「糖鎖は、免疫系が特定の疾患にどのように反応しているかを解明するためのバイオマーカーとして使用できます」と、ジェームス・ドレスマン博士は説明した。 この研究に取り組んだメータの研究室の候補者。

グリコシル化の変化は癌の特徴ですが、十分に特徴付けられていません。 血液がん患者は、身体の変化を示す可能性があります。 T細胞 グリコシル化パターン。 さらに、免疫細胞のグリカンは、これらの細胞が活動しているか休止しているかを示すことができます。

免疫細胞の糖衣は、病気の細胞を殺す能力を変える可能性があるため、免疫細胞のグリコシル化についての理解を高めることは非常に重要です。 免疫療法によるがん治療には、より効率的にがん細胞を殺すように免疫細胞を改変することが含まれます。 したがって、どの糖が特定の種類のがん細胞を殺すのに最も優れた T 細胞を作るのかを科学者が理解できれば、より効果的な免疫療法を設計できるようになります。

T 細胞のグリカン分析を実行するために、研究者は、特定の種類の T 細胞に付着するさまざまな領域を含む特殊な顕微鏡スライドに免疫細胞の混合物を追加します。 これらの T 細胞の外側にある糖は、小分子の質量と組成を決定する複雑な機械である質量分析計を使用して測定されます。

この方法の利点は、細胞型の混合物を含む複雑なサンプルから異なる細胞集団を分離できることです。

ドレスマン氏は「これは本当にエキサイティングだ」と述べ、「さまざまな疑問を掘り下げる新たな道が開かれる」と語った。

「これまで誰も見ることができなかった場所を私たちは見ることができるのです」とメータ氏は付け加えた。

ドレスマンとメータが調査する予定の最初の手段は、血液がん患者における免疫細胞のグリコシル化がどのように変化するかである。 これを行うために、彼らは血液がん患者と健康な人から採取した血液サンプル中の免疫細胞にこの新しい技術を適用する予定です。 研究チームは、がんの早期発見に役立つ血液バイオマーカーを特定したいと考えている。 さらに、他の種類の免疫細胞を捕捉して研究するための技術を最適化することも計画しています。

メータ氏と彼のチームは、いつかこの技術が臨床現場で診断および予後検査に使用されることを望んでいます。 彼らは、この技術が、より効果的な免疫療法による癌治療の開発、治療結果の予測、さまざまな薬剤やワクチンに対する免疫反応の特徴付けに役立つと期待しています。 メータ氏は、他の人が彼らの出版物を見て、このテクニックを研究に応用してくれることを望んでいます。

「科学とは、お互いに学び合い、すべての人の利益のために段階的に改善していくことがすべてです」と彼は言いました。