什么是細(xì)胞表面標(biāo)志物?
細(xì)胞表面標(biāo)志物是表達(dá)在細(xì)胞表面或附著在細(xì)胞膜上的特殊蛋白質(zhì),通常作為特定細(xì)胞類型的標(biāo)記物。例如,T細(xì)胞和B細(xì)胞表面標(biāo)志物物可識(shí)別它們的譜系和在分化過程中的階段(圖1)。這些淋巴細(xì)胞分化為多個(gè)細(xì)胞亞型,對(duì)于特定生物過程是必需的。
圖1. T細(xì)胞和B細(xì)胞表面標(biāo)志物
細(xì)胞表面標(biāo)志物則在細(xì)胞間通信和識(shí)別中發(fā)揮作用。在本文中,我們將從以下兩個(gè)部分闡述細(xì)胞表面標(biāo)志物:
細(xì)胞表面標(biāo)志物的功能
細(xì)胞表面標(biāo)志物用于根據(jù)其標(biāo)記對(duì)細(xì)胞進(jìn)行分類。反過來,這些數(shù)據(jù)被用于識(shí)別不同類型的細(xì)胞,從癌細(xì)胞到干細(xì)胞,再到HIV感染細(xì)胞。簡而言之,細(xì)胞表面標(biāo)志物物就像是指紋,對(duì)每種細(xì)胞都是特定的,并且可以根據(jù)膜上存在的標(biāo)記物來進(jìn)行識(shí)別。
目前,最常見的細(xì)胞表面標(biāo)志物是CD抗原,也稱為CD分子和分化簇。從生理學(xué)的角度看,CD分子可以以多種方式發(fā)揮作用,通常充當(dāng)細(xì)胞重要的受體或配體。通常會(huì)啟動(dòng)信號(hào)級(jí)聯(lián),改變細(xì)胞的行為(參見細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo))。一些CD蛋白不參與細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo),但具有其他功能,比如細(xì)胞粘附。人類的CD標(biāo)記已經(jīng)編到371。
雖然CD分子在定義白細(xì)胞方面非常有用,但它們不僅僅是細(xì)胞表面的標(biāo)記物。盡管只有少部分已知的CD分子被深入研究,但它們大多都具有重要功能。以CD4和CD8為例,這些分子在抗原識(shí)別中至關(guān)重要。其他分子(例如CD135)則充當(dāng)細(xì)胞表面的生長因子受體。
藥物發(fā)現(xiàn)中的細(xì)胞表面標(biāo)志物
除了僅僅識(shí)別細(xì)胞,細(xì)胞表面標(biāo)志物還有助于藥物發(fā)現(xiàn),特別是個(gè)體化醫(yī)療。通過根據(jù)細(xì)胞表面標(biāo)志物物識(shí)別個(gè)體細(xì)胞的能力,科學(xué)家們開始在新藥開發(fā)方面取得突破。
在介紹藥物發(fā)現(xiàn)之前,我們必須了解免疫表型分析。在藥物發(fā)現(xiàn)領(lǐng)域,免疫表型分析具有巨大潛力。反向工程,即通過研究其外部結(jié)構(gòu)和操作來發(fā)現(xiàn)某物的生物或技術(shù)原理,使科學(xué)家能夠開發(fā)新的藥物靶點(diǎn)。換句話說,通過研究外部細(xì)胞表面標(biāo)志物,可以確定細(xì)胞的內(nèi)部結(jié)構(gòu),甚至可能達(dá)到基因組和DNA水平。
藥物遞送的過程始于識(shí)別適當(dāng)?shù)乃幬锇悬c(diǎn)。只有在確定了適當(dāng)?shù)乃幬锇悬c(diǎn)后,才能開發(fā)出能夠針對(duì)疾病或問題進(jìn)行特異性和有效性作用的藥物。免疫表型分析在這方面提供了很大的幫助,根據(jù)其在樣本中的存在,將許多分化簇進(jìn)行分類編目。一旦確定了目標(biāo),即細(xì)胞表面的蛋白質(zhì)和碳水化合物,就可以開發(fā)出適當(dāng)?shù)乃幬铮槍?duì)這些特定的分子進(jìn)行作用。
例如,在癌細(xì)胞表面發(fā)現(xiàn)了新的藥物靶點(diǎn)。除了用于識(shí)別目的,分化簇還可以作為化療藥物的新靶點(diǎn)。如果能夠開發(fā)出能夠作用于分化簇的藥物,有可能實(shí)現(xiàn)對(duì)癌細(xì)胞的特異性靶向。