芬蘭赫爾辛基大學(xué)近日發(fā)布公報說，該校研究人員與阿爾托大學(xué)同行合作開發(fā)出一種人工智能模型，能有效預(yù)測人體免疫系統(tǒng)中不同T細(xì)胞能夠殺傷的病原體“標(biāo)靶”種類，在理解免疫系統(tǒng)如何對抗感染、自免疫疾病、癌癥等疾病方面具有廣闊應(yīng)用前景。
公報介紹說，人體適應(yīng)性免疫系統(tǒng)大致可分為兩部分：B細(xì)胞負(fù)責(zé)產(chǎn)生針對病原體的抗體，T細(xì)胞負(fù)責(zé)殺傷入侵病原體。適應(yīng)性免疫反應(yīng)又稱特異性免疫反應(yīng)，每個T細(xì)胞都可以識別特定病原體，主要依靠“T細(xì)胞抗原受體”辨認(rèn)外來抗原并與之結(jié)合。
據(jù)介紹，T細(xì)胞識別標(biāo)靶的原理類似鑰匙開鎖，T細(xì)胞中的“T細(xì)胞抗原受體”就像一把“鑰匙”，而人體細(xì)胞上的“主要組織相容性復(fù)合體(MHC)”與病原體蛋白質(zhì)“碎片”——抗原肽結(jié)合而成的“抗原肽-MHC復(fù)合物”就像一把“鎖”，只有當(dāng)兩者匹配T細(xì)胞才能特異性地殺傷病原體。然而，每個人體內(nèi)的“T細(xì)胞抗原受體”分子種類多如繁星，要確認(rèn)它們針對的病原體十分困難。
“盡管我們已知T細(xì)胞在防御反應(yīng)中扮演關(guān)鍵角色，包括抗擊病毒感染和癌癥等疾病，且此前已進(jìn)行了廣泛研究，但要確認(rèn)T細(xì)胞的標(biāo)靶一直很難，”赫爾辛基大學(xué)轉(zhuǎn)化血液學(xué)教授薩圖·穆斯特約基說。
為此，研究團(tuán)隊開發(fā)出一種新的人工智能模型，能根據(jù)“T細(xì)胞抗原受體”分子關(guān)鍵區(qū)域的氨基酸序列預(yù)測它能否識別某種特定抗原，比現(xiàn)有預(yù)測方法達(dá)到的準(zhǔn)確度更高。研究人員利用該模型研究了人體內(nèi)哪些T細(xì)胞可以識別流感病毒、乙型肝炎病毒等常見病毒;還分析了殺傷乙肝病毒的T細(xì)胞在疾病發(fā)展中扮演的“角色”，例如，為何當(dāng)乙型肝炎發(fā)展為肝癌后這些T細(xì)胞就失去了殺傷力。
相關(guān)論文已發(fā)表在美國《公共科學(xué)圖書館·計算生物學(xué)》雜志上。
研究人員表示，該人工智能模型有助于揭示人體免疫應(yīng)答在各種自免疫疾病中發(fā)揮的作用，還有助理解為什么一些新的抗癌靶向藥物對于不同癌癥患者的效果差異巨大。(徐謙 記者朱昊晨)
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