几年前,瑞士免疫学家 Antonio Lanzavecchia 实验室的 Kathrin de la Rosa 教授和她的同事们有了一个不同寻常的发现。研究小组在疟疾患者的血液中发现了抗体,这些抗体是根据实际上具有完全不同功能的基因的蓝图制造的。“该基因通常编码一种抑制免疫系统的受体,疟疾病原体可能以该受体更容易繁殖,”柏林 Max Delbrück 分子医学中心免疫机制和人类抗体实验室的负责人 de la Rosa 解释说。亥姆霍兹协会 (MDC) 和柏林夏里特健康研究所 (BIH)。
然而,感染疟疾的人的免疫系统显然已经反击了。“我们发现的抗体整合了这种受体的一部分,称为 LAIR1,从而获得了更有效地识别寄生虫的能力,”de la Rosa 说,他还拥有 BIH 的 Johanna Quandt 转化免疫机制教授职位,这是由慈善基金会资助。
该策略很普遍
最初的发现为德拉罗莎提出了许多问题。这个技巧只能由疟疾患者的免疫系统执行吗?还是非洲血统的人?LAIR1 受体在整合到抗体中的能力方面是独一无二的吗?或者他们是否发现了人类免疫系统普遍使用的一种完全未知的机制,用于在其 B 细胞中定制抗体?
在刚刚发表在期刊上的一项研究中美国国家科学院院刊》(PNAS) 上的一项研究中,德拉罗莎和她的团队对这些问题提供了初步答案。“在超过 80% 的欧洲和非洲捐赠者中,我们检测到抗体的产生需要使用外源基因或其他遥远的 DNA 片段,”该研究的第一作者、de la Rosa 实验室的研究员 Mikhail Lebedin 说。数据中心。“而且这些人之前是否感染过疟疾或他们属于哪个种族并不重要。”
盗窃是有计划的
此外,根据 Lebedin 的说法,外来物质仅存在于抗体的一个特定区域,即 Y 形蛋白的重链片段中。对于他和他的同事来说,这是一个重要的迹象,表明外来遗传物质的“盗窃”是有计划的。研究人员在将被盗片段映射到人类基因组上并发现其起源的显着模式时,发现了证实这一点的证据。“例如,它们通常来自细胞的线粒体或细胞核中染色体的末端,”Lebedin 解释说。
对于他们的工作,研究小组开发了他们自己的技术来研究抗体转录本——即在蛋白质生产过程中读取的 RNA 基质——使用高通量分析。“我们需要一个高度敏感的程序,否则含有外来成分的抗体很容易在大量抗体中被忽视,”de la Rosa 说。“因为血液中大约每万分之一到十万分之一的抗体具有这些特殊特性。”但这显然足以使免疫系统在某些条件下(例如疟疾)特别强大。