目前对适应性免疫系统的了解多来自于小鼠，尽管已经得到了许多重要的信息，但是使用的方法通常难以在人机体中证实。目前还缺少一个能够复制人类适应性免疫基本特征的研究系统。开发这种系统对于疫苗测试尤为重要。许多开发的药物在动物模型中作用良好，却终止于人体试验中，这表明物种间遗传和环境差异是疫苗开发中重要的考虑因素。
再生医学网获悉，近期，来自斯坦福大学的的Mark M.Davis团队在Nature Medicine上发表题为Modeling human adaptive immune responses with tonsil organoids的文章。本研究使用人扁桃体培养而来的类器官模型，可以模拟生发中心特征，包括抗原特异性抗体产生、亲和力成熟、浆细胞分化等，可用于疫苗体液反应和不同佐剂作用的评估。
目前许多体外系统都依赖于小块或者小片的组织样品来制备外植体培养物，这个系统通常维持3到4天，对于研究感染免疫非常有用，但是却无法捕捉适应性免疫应答的所有特征。其他如生物反应器以及基于芯片的体外分化系统显示出了应用前景，但是它们依然无法复制适应性免疫系统的复杂性。于是作者决定利用从扁桃体切除术中易获得的人扁桃体组织开发抗原特异性的体外适应性免疫系统。
20多年前，免疫学家Owen和Jenkinson发现分离的小鼠胸腺细胞培养过程中可以重新聚集并且复制T细胞选择的过程。作者利用类似的方法处理人扁桃体细胞。作者将单细胞悬液铺在Transwell的小室中，即可渗透性的培养板，并在合适的培养体系中加入所要检测的抗原。培养几天后可以看到细胞会发生聚集。作者首先使用了流感疫苗和流感病毒来检测这一系统，因为免疫系统对流感病毒的反应已经较为清楚。加入病毒后，B细胞的分化增加，培养物形态更加立体。作者接下来检测了在活病毒刺激的刺激下这个培养系统支持B细胞成熟分化和功能维持的能力。相较于普通的平底培养板，作者发现Transwell板类器官培养方法效果更好，并且在不同的病毒刺激下产生的都能够产生大量的抗体。
时间追踪发现，病毒刺激类器官在第七天都能够激活T细胞和B细胞，5-10天能够产生病毒特异性的抗体。空间检测，此种扁桃体类器官培养能够产生生发中心的结构。作者同时也利用单细胞RNA-seq分析也发现这个培养体系可以模拟出抗原特异性反应，称得上类器官培养。亲和力成熟是生发中心的另一个重要功能。作者发现在类器官中可以观察到亲和力成熟，可以胜任亲和力成熟的功能。为了检测每种细胞类型在类器官中的功能，作者分别剔除了APC T和B细胞，之后检测浆细胞分化成熟。作者发现剔除髓系细胞和pDC能够完全一致浆细胞分化，单独剔除pDC能够明显抑制抗体产生。
接下来作者检测了扁桃体类器官对于其他抗原和佐剂的反应。作者用麻疹、腮腺炎和风疹疫苗刺激类器官。发现相较于对照组，这些刺激能够显著促进浆细胞分化。为了验证扁桃体类器官能否作为诱发抗原特异性适应性免疫反应的平台，作者用了几个新冠病毒的备选疫苗进行检测，病毒刺激类器官后，利用蛋白芯片检测针对新冠病毒的特异性抗体的产生。分析表明免疫类器官培养可以用于开发疫苗研发、分析和备选疫苗对比。
总之，
再生医学网认为，本研究开发了一种免疫类器官培养方式，对研究人适应性免疫反应非常有用，该机制可以实现比以前更深入地研究人类免疫系统机制，并且可以在人细胞系统中快速测试候选疫苗和佐剂。未来还需要在此系统中加入免疫细胞迁移以及抗原捕获等功能，完善类器官培养。
（备注：图片源自网络。）
