研究人員揭示了一種免疫蛋白為治療癌症、神經系統疾病開發藥物

電子顯微鏡和現代計算機圖像處理技術使東京大學的研究人員能夠發現免疫系統中必需蛋白質的正確結構，IgM以及AIM內部結合的小得多的蛋白質。IgM是較大的，不完整的六邊形形狀，AIM是楔形間隙內較小的蠶豆形狀。在右側圖像中，AIM更容易被認為是亮白色的寬豆形斑點。

研究人員揭示了一種必需免疫蛋白的結構，為未來從癌症到神經系統疾病的各種疾病開發更有效的藥物創造了未來的可能性。東京大學的研究人員通過計算機圖像分析和現代電子顯微鏡成像發現了這一發現。

研究人員使用小鼠和人類版本的蛋白質驗證了天然免疫球蛋白M（IgM）蛋白的結構，這是免疫系統的重要組成部分。IgM現在被理解為形狀像不完整的六邊形，或具有楔形間隙的五邊形。

「我們將不得不修改教科書，」實驗室的負責人Toru Miyazaki教授說，他在醫學研究生院確定了IgM結構。

IgM是第一種在人類胎兒中發育的免疫系統蛋白，並且始終是病原體的第一反應者。IgM的結構於1969年首次被確定為「五角形，星形表」，並於2009年更新為五面圓頂或「蘑菇帽」。

「原始的IgM模型是通過手工觀察幾個單獨的分子來製作的，我們今天認為它是一種低解析度顯微鏡。現在我們有更清晰的圖像，計算機可以檢查數千個單獨的IgM分子，」Miyazaki說。

2018年發現的不完全六邊形實際上是Miyazaki的次要興趣，Miyazaki最初是一名醫學博士，他的研究生涯正在研究一種叫做巨噬細胞凋亡抑製劑（AIM）的不同蛋白質。

由於確定了正確的IgM形狀，研究人員現在明白，非活動AIM位於IgM不完全六邊形的間隙內。IgM和AIM之間的結構聯繫意味著具有調節AIM釋放能力的藥物可用於創建基於AIM的疾病治療。

「我們可以將AIM視為戰鬥機和IgM作為航空母艦船。當其他分子激活免疫系統時，IgM會釋放AIM。更小的AIM蛋白會繞過身體清除受損細胞並預防疾病，」宮崎。

宮崎駿於1999年在瑞士巴塞爾免疫學研究所工作時確定了AIM。它的體積小意味著AIM很容易通過腎臟從體內排出並排出尿液，因此在較大的IgM中保持束縛可以保護AIM在需要之前不被移除。

AIM是血液中的常見分子，但它只在身體發病時才有效。已知AIM對於預防肥胖，脂肪肝疾病，肝細胞癌（肝癌），多發性硬化（MS），真菌誘導的腹膜炎（腹壁膜的炎症）和急性腎損傷是重要的。

不完全六邊形結構仍然只是對IgM結構的二維理解。宮崎駿和他的團隊繼續做進一步的分析，並希望儘快報告IgM的3D結構。

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