六月主題：樹突細胞生物學

樹突細胞（dendritic cells，簡稱 DCs）是免疫系統中的重要成員，因其在啟動和調節免疫反應中扮演的關鍵角色而備受關注。樹突細胞作為抗原呈現細胞（antigen-presenting cell，簡稱 APCs），能夠捕捉、處理和呈現抗原給 T 細胞，啟動後天性免疫反應，協助 T 細胞的活化和分化，最後形成免疫記憶。

樹突細胞的研究起源於 1970 年代早期， Ralph Steinman 在紐約洛克斐勒大學工作時首次在小鼠脾臟發現了這種細胞，因其樹枝狀的外觀將他們命名為「樹突細胞」。儘管最初其他科學家對他的發現保持懷疑，但他最終證明了樹突細胞在活化 T 細胞和後天免疫反應中扮演關鍵角色，於2011年獲得諾貝爾生醫獎，卻在頒獎前三天因胰臟癌過世 [1-2]。後續研究陸續證實樹突細胞會搜尋外來病原體，並在發現後吞噬病原，遷移到淋巴結並活化淋巴細胞，將先天和後天免疫系統連結起來。樹突細胞不僅能活化 T 細胞，也能抑制其活動，幫助免疫系統在攻擊病原體和保護自身細胞之間取得平衡 [3]。

圖一：科學美國人雜誌介紹Ralph Steinman的插畫圖片來源：https://www.scientificamerican.com/article/the-patient-scientist/

樹突細胞可分為多種類型，包括典型樹突細胞（conventional dendritic cell, cDCs）和漿細胞樣樹突狀細胞（plasmacytoid dendritic cell, pDCs）。cDC 可分為 cDC1 和 cDC2，前者擅長呈現抗原給 CD8+ T 細胞，以對抗腫瘤和病毒感染，後者則與輔助性 T 細胞的調節功能有關。pDC 則主要偵測外來的核酸，並透過大量生產 I 型干擾素（type I interferon）來對抗病毒感染。這些細胞廣泛分布在各種組織，特別是在皮膚、黏膜和淋巴結中，做為免疫系統的前哨 [4]。

近年來，樹突細胞也在癌症治療、自體免疫疾病、疫苗開發等應用上廣受矚目。在癌症免疫治療上，樹突細胞能活化 T 細胞免疫反應的特性使其成為良好的工具。目前已由FDA核准、用於黑色素瘤的的第一個溶瘤病毒 talimogene laherparepvec，便是結合破壞腫瘤所釋放的抗原以及顆粒球-巨噬細胞集落刺激因子（granulocyte-macrophage colony-stimulating factor；GM-CSF）所招募的樹突細胞，達到強力的腫瘤特異性 CD8+ T 細胞反應。第一個用於前列腺癌的癌症疫苗 sipuleucel-T 則是使用從血液分離的樹突細胞，經由抗原和 GM-CSF 的刺激後輸注回患者體內，同樣透過活化 T 細胞產生作用 [5]。

圖二：左：talimogene laherparepvec 作用機制的示意圖。右：sipuleucel-T 作用機制的示意圖圖片來源：左：https://www.ucir.org/immunotherapy-drugs/laherparepvec右：https://doi.org/10.2217/fon-2017-0531

詳細了解 T 細胞和 DC 之間相互作用的機制，也有助於設計自體免疫疾病的治療策略，一些已上市的生物製劑如 Abatacept、Alefacept 等也被廣泛應用於治療自體免疫疾病。Abatacept 能與抗原呈現細胞的共刺激分子 CD80/86 結合，阻斷 T 細胞的活化。Alefacept 則是可以結合 CD2 共刺激分子，並透過 ADCC（antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity）誘導 NK 細胞移除 T 細胞 [6]。

圖三：左：Abatacept 作用機制的示意圖。右：Alefacept 作用機制的示意圖。圖片來源：左：https://doi.org/10.2147/PPA.S23786右：https://doi.org/10.1007/978-1-4471-4432-8_16

樹突細胞在疫苗開發上的角色也不容忽視，它們能夠感知病毒入侵並啟動抗病毒免疫反應，對於控制如 HIV 和 COVID-19 等病毒的擴散至關重要。許多常見的疫苗佐劑如鋁鹽、皂苷類佐劑、類鐸受體(toll-like receptor，TLR)配體等，都仰賴與樹突細胞的作用 [7]。對於樹突細胞及免疫細胞間交互作用的系統性研究也可拓展我們對後天免疫及疫苗開發的了解 [8]。

圖四：疫苗佐劑影響樹突細胞機制的示意圖。圖片來源：https://doi.org/10.3389/fimmu.2018.02874

樹突細胞就像個低調的免疫多面手，和其他眾多的免疫細胞共同合作，為人體驅逐病原、帶來平衡。對樹突細胞及其交互作用機制的研究也有助於理解複雜的免疫機制，並為更先進的免疫療法拓展新工具。

參考文獻：

2011年諾貝爾生理學及醫學獎介紹頁面https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2011/popular-information/
Steinman R. M. (2012). Decisions about dendritic cells: past, present, and future. Annual review of immunology, 30, 1–22. https://doi.org/10.1146/annurev-immunol-100311-102839
Audiger, C., Rahman, M. J., Yun, T. J., Tarbell, K. V., & Lesage, S. (2017). The Importance of Dendritic Cells in Maintaining Immune Tolerance. Journal of immunology (Baltimore, Md. : 1950), 198(6), 2223–2231. https://doi.org/10.4049/jimmunol.1601629
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