什么是细胞表面标志物?
细胞表面标志物是表达在细胞表面或附着在细胞膜上的特殊蛋白质,通常作为特定细胞类型的标记物。例如,T细胞和B细胞表面标志物物可识别它们的谱系和在分化过程中的阶段(图1)。这些淋巴细胞分化为多个细胞亚型,对于特定生物过程是必需的。
图1. T细胞和B细胞表面标志物
细胞表面标志物则在细胞间通信和识别中发挥作用。在本文中,我们将从以下两个部分阐述细胞表面标志物:
细胞表面标志物的功能
细胞表面标志物用于根据其标记对细胞进行分类。反过来,这些数据被用于识别不同类型的细胞,从癌细胞到干细胞,再到HIV感染细胞。简而言之,细胞表面标志物物就像是指纹,对每种细胞都是特定的,并且可以根据膜上存在的标记物来进行识别。
目前,最常见的细胞表面标志物是CD抗原,也称为CD分子和分化簇。从生理学的角度看,CD分子可以以多种方式发挥作用,通常充当细胞重要的受体或配体。通常会启动信号级联,改变细胞的行为(参见细胞信号传导)。一些CD蛋白不参与细胞信号传导,但具有其他功能,比如细胞粘附。人类的CD标记已经编到371。
虽然CD分子在定义白细胞方面非常有用,但它们不仅仅是细胞表面的标记物。尽管只有少部分已知的CD分子被深入研究,但它们大多都具有重要功能。以CD4和CD8为例,这些分子在抗原识别中至关重要。其他分子(例如CD135)则充当细胞表面的生长因子受体。
药物发现中的细胞表面标志物
除了仅仅识别细胞,细胞表面标志物还有助于药物发现,特别是个体化医疗。通过根据细胞表面标志物物识别个体细胞的能力,科学家们开始在新药开发方面取得突破。
在介绍药物发现之前,我们必须了解免疫表型分析。在药物发现领域,免疫表型分析具有巨大潜力。反向工程,即通过研究其外部结构和操作来发现某物的生物或技术原理,使科学家能够开发新的药物靶点。换句话说,通过研究外部细胞表面标志物,可以确定细胞的内部结构,甚至可能达到基因组和DNA水平。
药物递送的过程始于识别适当的药物靶点。只有在确定了适当的药物靶点后,才能开发出能够针对疾病或问题进行特异性和有效性作用的药物。免疫表型分析在这方面提供了很大的帮助,根据其在样本中的存在,将许多分化簇进行分类编目。一旦确定了目标,即细胞表面的蛋白质和碳水化合物,就可以开发出适当的药物,针对这些特定的分子进行作用。
例如,在癌细胞表面发现了新的药物靶点。除了用于识别目的,分化簇还可以作为化疗药物的新靶点。如果能够开发出能够作用于分化簇的药物,有可能实现对癌细胞的特异性靶向。