近日,聖路易華盛頓大學(Washington University in St. Louis)、史丹福大學醫學院(Stanford University School of Medicine)與牛津大學(Oxford University)三方研究人員組成跨校團隊,揭開誘發自體免疫疾病的關鍵蛋白質片段,並從中發現人類與微生物蛋白都有可能驅動自體免疫的發生,該研究為診斷和治療自體免疫疾病開闢一條新道路。研究發表於《Nature》。
在所有基因中,人類白血球抗原(human leukocyte antigen, HLA)基因在不同人群中最容易發生突變,有許多自體免疫疾病與HLA基因的特定突變有關,因此,三大知名學校組成跨校團隊,希望釐清HLA突變與某些自體免疫疾病的關聯。
研究人員指出,過往研究已發現僵直性脊椎炎(ankylosing spondylitis)與急性前葡萄膜炎(acute anterior uveitis)都與HLA-B27突變密切相關,事實上,早在50年前就發現僵直性脊椎炎與HLA-B27突變之間有關,並且也是最早發現與HLA基因突變有關疾病。
HLA蛋白質家族在不同個體間存在很大的差異,他會幫助免疫細胞檢測入侵的病原體,並區分其是微生物或人類蛋白質,HLA蛋白的功能就像是手一樣,會撿起附近的任何蛋白質片段,展示給T細胞確認該蛋白質片段是否有害。
T細胞本身無法辨識蛋白質片段,長年來,科學家們認為HLA-B27會展示未知的人類蛋白質使其被T細胞錯誤辨識,而誘發僵直性脊椎炎與急性前葡萄膜炎,但至今科學家都找不到那段未知的蛋白質片段。
因此,科學家開始認為,這項假設是錯誤的,因此開始了這次的研究。研究人員發現,僵直性脊椎炎患者的血液和關節中,以及急性前葡萄膜炎患者的眼睛中存在大量的某種T細胞。
研究人員便設計一種方法來辨別這些在患者疾病發生處的T細胞與HLA-B27結合時,中間參與反應的蛋白質片段,並將這些蛋白質片段與人類基因體和5個細菌基因體進行比對,來辨識這些誘發T細胞自體免疫反應的蛋白質片段。
經過研究人員的特殊辨識法後,將數百萬種人類/微生物可能的蛋白質片段,縮減成一個非常短的列表,並發現對比後發現具有相同基因共同點,代表微生物抗原和人類抗原都可能作為HLA-B27相關疾病中的致病因子。
研究人員並將僵直性脊椎炎與急性前葡萄膜炎兩組患者的T細胞進行比較,發現之間的T細胞受體(TCR)結構具有驚人的相似。
研究人員表示,僵直性脊椎炎從症狀開始到實際被診斷出來,平均需要花費7~8年,透過此研究可縮短診斷時間,有望讓患者即早診斷、即早治療,而若消除這些引起疾病的T細胞,便有望治癒疾病,甚至可以預防基因突變高風險者罹患該疾病。
參考資料:https://medicalxpress.com/news/2022-12-evidence-autoimmunity-uncovered-approach.html
論文:https://doi.org/10.1038/s41586-022-05501-7
(編譯/李林璦)