發(fā)布時(shí)間:2022-12-05
免疫平衡理論的提出已有一百多年的歷史,把握了免疫現象的兩個(gè)最本質(zhì)因素,即正向免疫和負向免疫,賦予了解析復雜免疫現象的哲學(xué)意義。免疫平衡理論雖然觸及了免疫學(xué)的核心問(wèn)題,但由于免疫平衡的抽象化和不能準確定量的特性,因而并不能很好地指導免疫學(xué)的基礎研究和個(gè)體化的醫療實(shí)踐。近期廣州生物醫藥與健康研究院(廣州健康院)陳小平研究員將免疫平衡理論方程化,建立了免疫動(dòng)力學(xué)方程,加深了對這一理論的認識,相關(guān)研究成果發(fā)表于Frontiers in Microbiology。
現代免疫學(xué)在多個(gè)學(xué)科不斷發(fā)展的支撐下正在蓬勃發(fā)展,涉及眾多理論和先進(jìn)技術(shù),如基因組學(xué)、轉錄組學(xué)、免疫組學(xué)、代謝組學(xué)和免疫代謝組學(xué)等,但其核心理論是免疫識別理論,涉及“自我”和“非我”的識別機制,天然免疫的模式識別機制和適應性免疫的T細胞和B細胞受體庫的生成和選擇機制。作者基于對免疫平衡理論的認識,通過(guò)系列化思辨和數理邏輯推導,建立了免疫動(dòng)力學(xué)理論方程,包括了基于物質(zhì)和信息流兩個(gè)方面 [圖中的方程(1)至(6)] 以及基于能量流的方程 [圖中的方程(9)和(10)]。通過(guò)方程的等價(jià)變換和對已發(fā)表功能數據的實(shí)際計算,利用曲線(xiàn)擬合和比較等,找到一組能夠代表理論方程的簡(jiǎn)單而實(shí)用的近似方程,即免疫動(dòng)力學(xué)實(shí)用方程 [圖中的方程(7)和(8)]。
根據免疫動(dòng)力學(xué)方程,可以清楚地看到任何一種免疫治療都會(huì )誘發(fā)一個(gè)免疫動(dòng)力學(xué)過(guò)程,治療開(kāi)始發(fā)揮作用的時(shí)間就是當免疫作用力(Immune force,Fim)大于1的時(shí)候,應該終止治療的時(shí)間就是當Fim的測量值經(jīng)過(guò)一個(gè)迅速的上升階段和一個(gè)相繼緩慢的下降階段到接近于1的時(shí)候。這一過(guò)程中Fim值的變化形成一條曲線(xiàn)(免疫作用力曲線(xiàn),Fim曲線(xiàn)),利用這條曲線(xiàn)可以確定免疫治療的劑量和療程,Fim曲線(xiàn)下的面積(AUC Fim)可以用來(lái)預測療效。如果免疫治療一旦誘發(fā)以免疫制動(dòng)力(Immune braking force,Fib)為主導的無(wú)效免疫反應,就馬上可以判斷為無(wú)效治療。作者根據免疫動(dòng)力學(xué)方程預測,腫瘤的快速進(jìn)展是由免疫治療誘導的以Fib主導的有害無(wú)效免疫反應所致。由于每個(gè)患者經(jīng)免疫治療誘發(fā)的Fim動(dòng)態(tài)曲線(xiàn)都不一樣,因此臨床醫生可以探索根據這條曲線(xiàn)以及曲線(xiàn)下的面積來(lái)指導個(gè)體化的免疫治療。這些方法可能也適用于感染性疾病的免疫治療。
免疫動(dòng)力學(xué)方程
附件下載: