侵入者によって挑戦されたとき、免疫系は異なるTリンパ球サブセットの途方もない配列を生成します。 機能的に異なるサブセット内の細胞は、何らかの形で同一の抗原に対する特異性を共有する。 このクローン多様性を生成するメカニズムは、現在、John Chang、Vikram Palanivel、Steven Reiner(University of Pennsylvania,Philadelphia,PA)、および同僚によって説明されている。
極性および運命マーカー（赤および緑）は、刺激されたT細胞の最初の分裂の間に分離する。
サブセットは、研究者は、ナイーブT細胞が抗原によって刺激された後に作る最初の、非対称分裂から生じると言います。 非対称性の源は免疫シナプスであり、これはナイーブＴ細胞とそれを刺激する抗原提示細胞（ＡＰＣ）との接続である。 T細胞が分裂すると、シナプス近位T細胞は即時戦闘を担うエフェクター細胞になり、シナプス遠位細胞は記憶T細胞になる。
このモデルは、エフェクターおよび記憶T細胞の生成を説明するために使用されてきた二つの主要な理論とは対照的です。 一部の研究者は、Apcへの初期の訪問者がエフェクターになるのに対し、同一のAPCへの後期の訪問者が記憶細胞になると考えている。 他の免疫学者は、エフェクター細胞が最初に発達し、その後、時には人生の後半で記憶細胞になると信じています。
これらのモデルは、ライナー氏は、”非経済的、非劣性である。 私たちはモデルに非常に不満を抱いていました。”
何か他のことが起こっているというヒントもありました。 Ｔ細胞の分化は、刺激、一時停止、およびその後のより多くの刺激を必要とすることが知られていた—「プライミング」と呼ばれるプロセス。”おそらく、ライナーは、刺激されている細胞自体がT細胞の分化したサブタイプにならず、最初に分裂しなければならなかったので、一時停止が生じたと思 彼はこの義務的な分裂理論の証拠を得たが、なぜ分裂が必要であるのか正確には知らなかった。
もう一つの手がかりは、t細胞の刺激は、どのようなサイトカインのカクテルを使用して細胞を単一の方向に同軸にしても、T細胞のサブセット “私たちはフィールドとして、カーペットの下でそれを掃引しました,私たちはカーペットの下で遅延を掃引したのと同じように,”ライナー氏は述べています. 「T細胞を刺激すると、それは複雑な運命を持っているようです。”
研究者が詳しく見たときに画期的なことが起こりました—文字通り。 “イメージング分野は本当に私たちにそれが決定論的であることができる方法のひらめきを与えた、”ライナー氏は述べています。 研究者がリンパ節の周りを歩き回るT細胞を見たとき、彼らはT細胞が最初にApcのオンとオフに跳ね返ったことを見ました。 しかし、8-10時間後、T細胞が細胞分裂にコミットしているちょうどその時、それは自分自身を置き、APCとの長期接触を行った。 T細胞が分裂するまで接触が続いたかどうかについては相反する主張があったが、その区別は「おそらくそれほど重要ではない」とReiner氏は言う。 “極性が設定されている限り、それは分割を通して持続することができます。”
“難しい部分はそれを証明しようとしていました”とReiner氏は言います。 “それは無残にin vitroで働いた。”無駄な年の後、ライナーと同僚は、代わりにin vivoシステムを試してみました。 彼らはT細胞を標識し、それらを免疫マウスに注射した。 活性化を可能にするために一時停止した後、まだ分裂していないＴ細胞は、それらの完全な（半分になるのではなく）レベルの蛍光に基づいて発見され
これらの細胞は、細胞の一方の側、免疫シナプスの隣に極性およびエフェクター細胞決定因子の宿主全体を有し、他方の側に他の極性および記憶細胞決定因子を有していた。 これらの局在化は、移入されたＴ細胞の最初の有糸分裂を通して維持された。 これらのマーカーに基づいて細胞を選別すると，得られた二つの細胞型はそれぞれ善意のエフェクターと記憶機能を有することが明らかになった。
シナプス内でロープを張ることにより、ライナーは、移動細胞は、固定細胞によって一般的に使用される非対称経路を利用することができると説明する。 移動性免疫細胞を研究している研究者にとって、「シグナル伝達のパラダイムは非常に原核生物であり、細胞は外部からの信号に均一に応答します」とReiner氏は述べています。 “しかし、リンパ球は、部門を多様化する方法を知っている必要があります。”
単一の抗原刺激T細胞は、細胞分裂前に分化しない限り、二つの運命を持つ二人の娘を作ることができます。 そして、それは物語の終わりではないかもしれません。 いくつかのT細胞は、Apcに繰り返し訪問する。 各訪問は細胞を再分極させ、系統の機能的多様性をさらに倍増させる分裂につながる可能性がある。
Reinerは、いくつかの多様性が非対称経路ではなく成熟に依存する可能性があることを認めている。 しかし、非対称経路の論理は確かに魅力的です。 “多くの人がそれによってかなり吹き飛ばされています”と彼は言います。 彼は最初の分裂の後に非対称性がどれくらい持続するかを研究するのに忙しいですが、最初の発見を楽しんでいます。 “私はこれをトッピングすることを想像することはできません”と彼は言います。 「楽しかったです。”