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【学术探索】精准锁靶,破局免疫风暴:1型糖尿病全新局部免疫治疗登上Science子刊
日期:2026-04-09 作者/来源:科睿研究院
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图自unsplash


学术探索



这是科睿研究院第726篇原创内容。

字数3921字,阅读全文大约需要7分钟。



1型糖尿病作为一种终身性自身免疫疾病,长期以来困扰着全球数千万患者。其核心病理机制清晰而残酷:自身反应性CD8⁺T细胞如同失控的“杀手”,精准识别并持续攻击胰岛中负责分泌胰岛素的β细胞,最终导致患者体内胰岛素绝对缺乏,只能依赖终身外源性胰岛素注射维持生命。


尽管胰岛素替代治疗已沿用百年,能有效控制急性高血糖症状,却始终无法阻断自身免疫对β细胞的持续性破坏,更无法逆转疾病进程。传统免疫抑制疗法试图压制紊乱的免疫系统,却因缺乏组织特异性,在抑制病理免疫的同时,全面削弱机体正常防御功能,带来感染、肿瘤等难以承受的安全风险,成为临床转化难以逾越的鸿沟。如何在胰岛局部精准按下自身免疫的“刹车键”,只保护β细胞而不干扰全身免疫功能,成为数十年来糖尿病与免疫学领域亟待攻克的核心难题。


PD-1/PD-L1通路作为调控外周免疫耐受的关键信号轴,早已被证实与1型糖尿病发病密切相关。在患者胰岛浸润的淋巴细胞中,PD-1分子呈现高表达状态,阻断该通路会加速β细胞损伤,而激活PD-1抑制信号则能诱导自身反应性T细胞进入耗竭状态,减轻胰岛炎症损伤。


这一发现让PD-1成为治疗1型糖尿病的理想靶点,但传统PD-1激动剂的全身性应用弊端显著,如同“无差别扫射”,会引发广泛免疫抑制,无法应用于临床。能否将PD-1激活信号精准“投递”到胰岛局部,只在β细胞周围发挥免疫抑制作用?2026年4月,佛罗里达大学联合Immunocore公司在Science Advances上发表的突破性研究,给出了肯定答案。


研究团队创新性研发出双特异性免疫调节分子ImmTAAI,以“精准靶向+局部激活”的全新策略,在人源胰腺组织模型中成功实现β细胞特异性免疫保护,为1型糖尿病治疗开辟了低毒高效的全新路径,也为自身免疫疾病的精准治疗树立了新标杆。


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图自unsplash



01

精准锚定:ImmTAAI实现

β细胞特异性结合,

严格依赖HLA-A2分型


免疫治疗的核心前提是“找得准”,只有精准识别靶细胞,才能避免脱靶效应带来的安全隐患。ImmTAAI作为双特异性分子,经过精心设计,一端搭载高亲和力可溶性TCR结构域,专门识别β细胞表面特异性表达的前胰岛素PPI₁₅₋₂₄-HLA-A2复合物,另一端则携带PD-1激动性纳米抗体,负责激活局部免疫抑制信号。这种“靶向头+效应尾”的结构,从设计层面奠定了组织特异性基础,而研究团队通过一系列严谨实验,充分验证了其结合的精准性与稳定性。


为了直观观测结合效果,研究人员采用CF647荧光染料对ImmTAAI进行标记,通过表面等离子体共振实验证实,荧光标记并未干扰分子的结合活性,标记后的ImmTAAI仍能以皮摩尔级亲和力结合靶标pHLA复合物,与PD-1的结合也保持纳摩尔级亲和力,功能完整性未受任何影响。在Jurkat NFAT荧光素酶报告实验中,ImmTAAI仅对表达PPI表位的β细胞系发挥抑制作用,对不表达该靶标的细胞无任何活性,进一步证实了其细胞靶向特异性。


在更贴近人体生理状态的人源活体胰腺切片模型中,ImmTAAI的结合特异性得到充分验证。实验结果显示,ImmTAAI呈现典型的浓度依赖性结合特征,2nM浓度即可开始结合β细胞,20nM浓度就能实现清晰的胰岛特异性染色,且荧光信号与β细胞表面标志物ENTPD3高度共定位,而阴性对照分子无任何特异性结合信号。同时,细胞活力检测证实,ImmTAAI处理不会对胰腺组织细胞产生毒性,为后续功能实验奠定了安全基础。


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ImmTAAI分子通过高亲和力TCR结构域识别β细胞表面的PPI肽-HLA-A2复合物,同时其PD-1激动端作用于浸润T细胞,增加T细胞运动性、抑制效应分子分泌,从而在胰岛局部实现免疫保护


更重要的是,ImmTAAI的结合严格依赖HLA-A2基因型。实验对比HLA-A2阳性与阴性供体的胰腺切片发现,该分子仅在HLA-A2阳性组织中结合β细胞,在HLA-A*31等阴性基因型组织中无任何特异性信号,共定位分析也仅在阳性组织中呈现高相关性。


这一特性既保证了治疗的精准性,也为后续临床人群筛选提供了明确依据。此外,1型糖尿病患者胰岛存在典型的炎症微环境,IFN-γ作为关键炎症因子,能显著上调胰岛细胞表面HLA-I类分子表达。研究发现,经IFN-γ预处理的胰腺切片,ImmTAAI的结合量随时间显著累积,提示在疾病病理状态下,该分子的靶向结合能力会进一步增强,完美适配临床治疗需求。



02

机制革新:增强T细胞运动性,

从根源阻断β细胞免疫杀伤


传统免疫抑制多通过直接杀死免疫细胞或阻断细胞因子发挥作用,而ImmTAAI开创了全新的作用机制——通过调控T细胞运动行为,实现非杀伤性免疫抑制。PD-1信号通路的核心功能之一,是抑制TCR驱动的“停止信号”,让T细胞保持迁移状态,减少与靶细胞的稳定接触,从而避免持续的免疫攻击。ImmTAAI将这一机制精准应用于胰岛局部,从根源上阻断自身反应性T细胞对β细胞的杀伤。


在EndoC-βH2β细胞与PPI特异性T细胞共培养体系中,研究人员通过延时成像技术直观观测T细胞行为变化。结果显示,加入ImmTAAI后,胰岛局部的T细胞平均迁移速度显著提升,与β细胞的接触时间大幅缩短,呈现“不停留、不攻击”的运动状态,而阴性对照分子无此效果。这种运动性的改变并非偶然,而是直接与β细胞保护效果挂钩。


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ImmTAAI在复杂原生组织环境中仍保持β细胞与HLA-A2双重特异性,且结合强度随炎症状态增强


功能杀伤实验证实,ImmTAAI能完全阻断T细胞对β细胞的特异性杀伤,维持β细胞的存活与增殖能力;而单独的TCR结构域或无PD-1激动活性的融合蛋白,均无法产生保护作用,排除了空间位阻、竞争性结合等干扰因素,明确证实PD-1激动活性是实现β细胞保护的核心机制。


为了验证这一机制在真实疾病状态下的有效性,研究团队获取了新发1型糖尿病患者的胰腺切片,这些切片中存在大量浸润性T细胞,β细胞已遭受免疫攻击。未处理的切片中,胰岛内的T细胞呈现明显的“停滞”状态,运动速度远低于胰岛外组织,持续停留并攻击β细胞;而经ImmTAAI处理后,胰岛内T细胞的运动速度显著恢复,与腺泡组织T细胞水平相当,彻底逆转了病理状态下的T细胞滞留表型。


这一结果意味着,ImmTAAI能在真实患者的病变组织中,快速纠正紊乱的免疫行为,解除T细胞对β细胞的持续性攻击,为β细胞功能恢复创造条件。



03

功能守护:全面抑制免疫效应,

保护干细胞β细胞与胰岛分泌功能


1型糖尿病治疗的最终目标,不仅是阻止免疫攻击,更要保留β细胞的胰岛素分泌功能。研究团队通过构建T细胞“Avatar”模型,模拟患者体内的自身免疫攻击,全面验证了ImmTAAI对β细胞功能的保护效果,为临床转化提供了坚实的功能学证据。


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ImmTAAI通过PD-1信号增强T细胞运动性,阻断其稳定结合β细胞,从而抑制细胞介导的杀伤


研究人员构建了靶向糖尿病相关抗原IGRP₂₆₅₋₂₇₃、PPI₆₋₁₄的CD8⁺T细胞化身,与HLA-A2阳性干细胞来源β细胞共培养,模拟自身免疫杀伤过程。结果显示,ImmTAAI能剂量依赖性抑制T细胞化身对干细胞β细胞的特异性裂解,杀伤效率显著下降。


同时,多重因子检测证实,ImmTAAI大幅下调颗粒酶A/B、穿孔素、FasL、TNF等关键免疫效应分子的分泌,从分子层面阻断T细胞的杀伤能力,且这种抑制作用仅发生在胰岛局部,不影响全身免疫功能。


在更复杂的人源胰腺切片共培养模型中,ImmTAAI的功能保护效果得到进一步验证。未处理的切片在T细胞化身攻击后,葡萄糖刺激与氯化钾诱导的胰岛素分泌功能显著下降,β细胞功能严重受损;而经ImmTAAI处理的切片,胰岛素基础分泌与刺激分泌均维持在正常水平,完整保留了胰岛的生理功能。这一结果至关重要,意味着ImmTAAI不仅能阻止β细胞被免疫杀伤,还能维持其胰岛素分泌的核心功能,真正实现“保护+功能保留”的双重目标。


从临床转化角度来看,ImmTAAI的结构与已获FDA批准上市的双特异性药物tebentafusp高度相似,后者已在肿瘤治疗中验证了安全性与给药路径,为ImmTAAI的临床开发提供了成熟的转化基础。未来只需针对不同HLA基因型优化靶向结构,联合低剂量免疫调节剂或干细胞疗法,就能快速推进临床试验,有望成为首个实现β细胞精准保护的1型糖尿病免疫治疗药物。


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ImmTAAI在真实T1D病理组织中有效逆转T细胞在胰岛内的停滞行为,提示其可恢复局部免疫监视的平衡


从胰岛素替代治疗到免疫精准调控,1型糖尿病的治疗历程见证了医学科学的不断突破。ImmTAAI的出现,打破了“全身免疫抑制”的传统困境,以“组织靶向+局部激活”的创新思路,在人源组织模型中实现了β细胞的特异性保护,既解决了自身免疫疾病治疗的核心痛点,又规避了传统疗法的安全风险,为1型糖尿病从“对症控制”迈向“病因治疗”提供了全新可能。


这一突破不仅是糖尿病领域的里程碑,更为类风湿关节炎、多发性硬化等其他器官特异性自身免疫疾病提供了可复制的研发范式。当精准医疗的浪潮席卷医学领域,我们有理由相信,在不远的将来,这种局部免疫“刹车”策略将走进临床,让1型糖尿病患者摆脱终身注射的困扰,真正实现延缓甚至逆转疾病进程的梦想。而这一切,都源于科学家对免疫机制的深度解析,对精准治疗的不懈追求,为无数患者点亮了重获健康的希望之光。



Reference List

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aec9029

A. Katsarou, S. Gudbjörnsdottir, A. Rawshani, D. Dabelea, E. Bonifacio, B. J. Anderson, L. M. Jacobsen, D. A. Schatz, Å. Lernmark, Type 1 diabetes mellitus. Nat. Rev. Dis. Primers 3, 17016 (2017).

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