長期以來，研究人員認為人體有一種簡潔的方式來處理可能引發糖尿病、狼瘡或其他自身免疫性疾病的免疫細胞——它一定會在生命早期，在免疫系統成熟之前，殺死這些“流氓”細胞。一項新的研究於5月19日發表在《免疫》雜誌上，對這種古老的觀念提出了挑戰。相反，人體似乎以良性形式保留這些所謂的自反應性T細胞，以便在以後對抗潛在的入侵者。
這一結論來自對小鼠和人體進行的一系列全面的免疫分析，斯坦福大學的一個團隊在其中驚人地發現，大量自反應性T細胞潛伏在成年人的血液中。然而，這些細胞不易被啟用，免疫學家馬克·戴維斯（Mark Davis）說，這表明存在“內建剎車”，他是該論文的資深作者。這些發現重新引發了關於免疫系統如何在調動力量對抗無數外來入侵者的同時，又讓自身組織保持完好的辯論。
幾十年前，當研究人員瞭解了免疫系統令人難以置信的多功能性的秘密時，這場爭議就出現了。他們發現，一種特殊的基因重組過程可以產生數百萬種抗體和受體。原則上，它們的數量和多樣性使我們的免疫細胞能夠識別任何可以想象到的病原體。但這種解釋也提出了一個難題：這些隨機的基因重排也會產生可能攻擊人體自身組織的T細胞。作為一種解決方案，一些科學家提出，人體會在免疫系統發育過程中清除這些自反應性細胞。
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隨後的幾個實驗室的實驗支援了這一提議。在1988年發表的一項研究中，瑞士的研究人員對小鼠進行了基因改造，使該動物的大部分T細胞識別相同的抗原——一種稱為H-Y的蛋白質片段，僅在雄性中發現。在缺乏這種蛋白質的雌性小鼠中，H-Y特異性T細胞正常發育，就像識別流感病毒或其他外來物質的T細胞一樣。但在雄性小鼠中，H-Y特異性T細胞幾乎沒有進入迴圈。結果似乎與關於在發育過程中消除自反應性細胞的長期理論相符。
儘管如此，一些科學家仍然不相信。1988年研究中的小鼠是一個人工系統。雌性動物的T細胞主要針對單一蛋白質H-Y，而典型成年人體內的2000億個T細胞識別數百萬種不同的物質。問題就在於：如何從如此龐大的混合物中挑選出少數感興趣的細胞。
戴維斯和他的同事在1990年代克服了這個障礙，當時他們弄清楚瞭如何在特定的單個T細胞上放置熒游標記。這使研究人員能夠採集批次的免疫細胞，並使用傳統的分選程式來分離他們想要研究的稀有細胞。隨著馬克·詹金斯（Marc Jenkins）在明尼蘇達大學醫學院的實驗室後來的改進，該方法變得足夠靈敏，可以在正常免疫系統的背景下檢查特定的自然發生的T細胞。
在目前的研究中，戴維斯的研究小組使用這種方法來確定一組獻血者血液中H-Y特異性T細胞的頻率。在女性中，大約每68,000個殺傷性T細胞中有一個是H-Y特異性的。（我們大約三分之一的T細胞是“殺傷性”T細胞，它們對抗癌細胞和其他入侵者。另外三分之二是“輔助性”T細胞，它們幫助啟動戰鬥。）在男性中，H-Y特異性細胞的頻率僅略低（每200,000箇中有一個）。這意味著相當數量的他們的H-Y特異性殺傷性T細胞逃脫了刪除。
當科學家們調查血液樣本中針對其他外來肽的殺傷性T細胞時，更大的驚喜出現了。外來特異性T細胞的數量與識別各種“自身”肽的T細胞基本相同。然而，它們的行為方式不同。在培養皿中培養時，外來特異性細胞很容易生長，而自身特異性細胞則萎靡不振。此外，外來特異性T細胞開啟了一組增殖相關基因，這些基因在自身特異性T細胞中的表達水平要低得多。“自身特異性細胞有些奇怪，”戴維斯說。“需要更多的東西才能讓它們啟動。”
考慮到傳染病在歷史上是頭號殺手，這些結果可以說是有道理的。“你仍然希望[自反應性細胞]在那裡，以防病原體出現並具有該特異性，”戴維斯說。為了支援這一觀點，他的團隊修改了一種丙型肝炎病毒肽的關鍵部分，方法是用20種可能的氨基酸中的每一種進行替換。他們發現，人體血液樣本中含有針對該病毒所有20個版本的T細胞。
一些研究人員認為，新的發現可能會改變該領域對人體如何處理自反應性T細胞的看法。詹金斯說，與其 wholesale 殺死它們，不如說系統“麻痺它們，使它們存在但不發揮作用”。
其他人則有不同的看法。丹佛國家猶太健康中心的菲利帕·馬拉拉克（Philippa Marrack）說，免疫系統“無論如何都必須讓自反應性細胞透過”，因為其中一些細胞會變成專門的調節性T細胞，透過抑制其他免疫細胞來幫助身體。
戴維斯說，無論它們的命運如何，自反應性細胞也可能為癌症免疫療法提供線索。這種治療方法利用人體自身的T細胞來攻擊腫瘤——但通常這種療法是不可靠的。戴維斯說，T細胞可能受到抑制，“因為它們認為癌細胞是自身抗原”。弄清楚如何減輕這種抑制作用可能會激勵它們攻擊癌症。