一种发现生物标志物的甜甜新方法

每个人都喜欢甜食，甚至我们的细胞也是如此。虽然我们通常认为糖是饮食中为我们提供能量的组成部分，但糖在指导细胞活动方面也非常重要。糖分子可以被修饰并添加到细胞外部的蛋白质中，帮助细胞执行某些任务。制造这些包裹细胞的复杂糖分子的过程称为糖基化。

“糖基化就像细胞穿的衣服。一个人身上有衣服，可以做各种各样的事情。这就是细胞的糖基化，”哲学博士 Anand Mehta 解释道。MUSC 研究部高级副院长、SmartState 蛋白质组生物标志物主席兼细胞和分子药理学系教授。

梅塔的实验室开发了一种新方法来研究包裹免疫细胞的糖(称为聚糖)。他们的研究结果于 2023 年 6 月发表在《分析科学》上，表明可以从细胞混合物中分离出不同类型的免疫细胞，并进行分析以确定每种细胞类型的糖基化。

“这些糖在细胞中发生的一切中发挥着重要作用，”梅塔说。“在很大程度上，我们分析这些糖的方法非常糟糕。我们开发了一种方法来开始测量这些糖的变化。”

梅塔和他的团队开发的方法专注于捕获 T 细胞，这是一种有助于保护身体免受感染和疾病(包括癌症)侵害的免疫细胞。一些 T 细胞有助于激活其他免疫细胞并引发炎症反应，而另一些 T 细胞则可以直接杀死感染细胞或癌细胞。以前，没有方法可以有效地分离和分析这些不同细胞群的糖基化。通过他们的方法，梅塔和他的团队能够快速分离这些细胞亚型，并确定健康患者与患病患者的糖模式有何不同。这些差异对于我们了解身体如何抵抗癌症可能很重要。

“聚糖可以用作生物标记物，以了解免疫系统如何应对特定疾病，”博士詹姆斯·德雷斯曼 (James Dressman) 解释道。梅塔实验室的候选人，从事这项研究。

糖基化的改变是癌症的一个标志，但目前尚未得到充分表征。血癌患者的 T 细胞糖基化模式可能会发生改变。此外，免疫细胞聚糖可以指示这些细胞是活跃的还是静止的。

由于免疫细胞上的糖衣可以改变其杀死患病细胞的能力，因此增加我们对免疫细胞糖基化的了解极其重要。免疫疗法癌症治疗涉及对免疫细胞进行修饰，使其成为更有效的癌细胞杀手。因此，如果科学家了解哪些糖使 T 细胞最能杀死特定类型的癌细胞，就可以设计出更有效的免疫疗法。

为了进行 T 细胞聚糖分析，研究人员将免疫细胞混合物添加到含有粘附特定类型 T 细胞的不同区域的特殊显微镜载玻片中。然后使用质谱仪测量这些 T 细胞外部的糖，质谱仪是一种确定小分子质量和成分的复杂机器。

该方法的优点是能够从含有混合细胞类型的复杂样品中分离出不同的细胞群。

“这真的很令人兴奋，”德雷斯曼说，“它为我们可以深入研究的不同问题开辟了新的途径。”

“我们可以看到以前没有人能够看到的地方，”梅塔补充道。

德雷斯曼和梅塔计划研究的第一个途径是血癌患者的免疫细胞糖基化如何变化。为此，他们将新技术应用于血癌患者和健康个体血液样本中的免疫细胞。该团队希望识别出有助于早期癌症检测的血液生物标志物。此外，他们计划优化其技术来捕获和研究其他类型的免疫细胞。

梅塔和他的团队希望有一天这项技术能够用于临床诊断和预后测试。他们预计他们的技术将有助于开发更有效的免疫疗法癌症治疗、预测治疗结果并表征对不同药物或疫苗的免疫反应。梅塔希望其他人能够看到他们的出版物并将这项技术应用到他们的研究中。

“科学就是为了所有人的利益互相学习并不断改进，”他说。