Nature：颅骨骨髓藏着大脑的“免疫前哨”，局部三联疗法为脑肿瘤治疗指明新方向

大脑出现异常蛋白或肿瘤时，免疫系统是怎样及时发现的？

大脑曾被视为“免疫豁免”区域，近年发现的

脑膜淋巴管和颅骨-硬脑膜通道已经改写这一认识。

然而，对于颅骨骨髓是只向脑边界提供免疫细胞，还是能就地识别脑内抗原并启动特异性反应，科学家仍所知有限。

近日，由美国

圣路易斯华盛顿大学医学院

Jang Hyun Park

和Jonathan Kipnis

领衔的团队，在《自然》杂志上发表一篇重要研究论文。

他们发现，

小鼠颅骨骨髓中存在具有“生发中心样”特征的淋巴结构，能够识别

脑源抗原

、激活T细胞和B细胞，并参与胶质瘤免疫防御。它们就像设在大脑边界附近的免疫前哨，可比远处的外周淋巴器官更早响应大脑的异常变化。

已有研究证明，脑脊液能通过骨通道抵达颅骨骨髓，后者也会向脑膜和中枢神经系统提供免疫细胞。研究人员首先要确认的是，颅骨骨髓的免疫细胞是否形成了有组织的协作空间。

研究人员给20只小鼠颅骨骨髓、胸骨骨髓和硬脑膜的T细胞进行单细胞RNA测序，发现

颅骨骨髓富集

滤泡辅助性T细胞

（TFH）

，这种细胞通常在生发中心帮助B细胞成熟。他们还发现，

TFH细胞主要聚集在后部颅骨骨髓，并与B细胞形成簇状结构

。研究团队还找到滤泡树突状细胞，以及B细胞受体克隆扩增和体细胞高频突变的证据。这些特征说明，

颅骨骨髓存在“生发中心样结构”。

研究人员还注意到，去除CD4阳性T细胞、破坏白细胞介素-21（IL-21）信号，或阻断T细胞与B细胞协作所需的CD40L信号，都会削弱B细胞反应。他们还将携带CD40L阻断抗体的水凝胶放在头皮下，发现影响主要集中于颅骨骨髓，而胸骨骨髓、硬脑膜和脾脏未见相同变化。这说明，

TFH细胞与B细胞激活关系密切。

接下来的问题是，这些结构监视的对象是否来自大脑。研究团队让绿色荧光蛋白留在神经元内，同时把可被释放的模型抗原与红色荧光蛋白相连。一个月后，红色抗原出现在脑脊液、脑周血管、边界组织和颅骨骨髓中，绿色信号仍局限在神经元，注射通道和颅骨钻孔处也未见泄漏。

这个标记组合支持神经元释放的蛋白到达颅骨骨髓。

研究人员接着输入只识别该模型抗原的T细胞和B细胞。一周后，这些细胞在颅骨骨髓中被激活，在输入后的第2天，抗原特异性T细胞反应只在这里检出，B细胞反应需要更长时间。结扎通往深颈淋巴结的淋巴管没有削弱这一反应；缺少脾脏和正常

外周淋巴器官

的小鼠也能响应。这说明

颅骨骨髓可以局部启动反应，外周免疫系统可能负责后续放大和维持。

抗原又是怎么进入颅骨骨髓的呢？研究人员发现，缺少水通道蛋白AQP4的小鼠，其类淋巴清除功能受损，硬脑膜与颅骨骨髓摄取的抗原减少，特异性反应也减弱。这些结果支持

脑内蛋白沿脑脊液相关通路抵达颅骨骨髓，再被淋巴结构识别。

在研究的最后，研究人员基于CT2A小鼠胶质瘤模型验证了上述发现。他们用头皮下水凝胶局部阻断CD40L后，肿瘤内淋巴细胞浸润和CD8阳性T细胞活化下降。对照组中位生存期为29天，阻断组为23天（P=0.0065），说明

颅骨骨髓内的免疫协作具有抗肿瘤作用。

此外，研究人员将含有CD40激动剂、IL-21和干扰素-γ的水凝胶注射到头皮下，以促进B细胞活化和IgG反应，

小鼠的中位生存期显著延长

。值得注意的是，这种治疗方式还增强了颅骨骨髓IgG反应及肿瘤内自然杀伤细胞、CD8阳性T细胞的杀伤相关活性；不过，缺少B细胞或

抗体分泌细胞

时，疗效消失。

总的来说，这项研究表明，

颅骨骨髓是一个能主动识别大脑信号的局部适应性免疫位点

。脑源抗原经脑脊液相关通路抵达颅骨骨髓，TFH细胞帮助B细胞形成抗体反应，继而影响脑肿瘤内的免疫杀伤。