ในระหว่างการพัฒนาของระบบประสาทส่วนกลางสารเคมีที่กระตุ้นการเคลื่อนที่ส่งผลต่อตำแหน่งของเซลล์ประสาทโดยการดึงดูดหรือผลักดันแอกซอนที่กำลังเติบโต[ 3 ^{]กลไกการ}เคลื่อนที่แบบสองทิศทางที่ขึ้นอยู่กับบริบทนี้ทำหน้าที่เป็นแบบจำลองที่มีคุณค่าของการผลักดันทางเคมีที่สามารถศึกษาได้ในร่างกาย [ ^{1 ] นอกจาก}นี้ ยังมีหลักฐานเพิ่มมากขึ้นว่าการผลักดันทางเคมีน่าจะเป็นกลไกสำคัญที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมการเคลื่อนที่ของเม็ดเลือดขาว^{[ 4 ]} สารเคมีที่ผลักดันหลายชนิดที่ส่งผลต่อการอพยพของเซลล์ประสาท รวมถึงเนทรินเซมา ฟอริน ลิแกนด์ของสลิต และเอฟรินได้รับการระบุว่าเกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ของเซลล์ภูมิคุ้มกันเมื่อไม่นานมานี้^{[ 1 ]}ตัวอย่างเช่น โปรตีนสลิตที่ทำหน้าที่เป็นตัวกลางในการผลักดันทางเคมีของแอกซอน ยังแสดงให้เห็นว่าสามารถยับยั้งการอพยพของเม็ดเลือดขาวที่ตอบสนองต่อสารเคมีที่ดึงดูดได้^{[ 5 ]}ปัจจัยอื่นๆ อาจมีผลในการขับไล่เคมีต่อเซลล์ภูมิคุ้มกัน และผลยับยั้งเหล่านี้อาจถูกควบคุมโดยสภาพแวดล้อมจุลภาคของเนื้อเยื่อ

เนื้อเยื่อบางส่วนของร่างกายสามารถทนต่อแอนติเจนได้โดยไม่มีการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันที่ก่อให้เกิดการอักเสบ^{[ 6 ]} เชื่อกันว่า สิทธิพิเศษทางภูมิคุ้มกันเป็นการปรับตัวทางวิวัฒนาการเพื่อปกป้องอวัยวะรับความรู้สึกและโครงสร้างสืบพันธุ์ที่สำคัญที่สุด ซึ่งอาจได้รับความเสียหายอย่างรุนแรงหากเกิดการตอบสนองที่ก่อให้เกิดการอักเสบ^{[ 7 ]}แม้ว่าบริเวณเหล่านี้มักจะแยกตัวออกจากกันหรือแยกออกจากกันไม่ให้เซลล์ภูมิคุ้มกันเข้าถึงได้ แต่ก็มีลักษณะเฉพาะบางประการของสภาพแวดล้อมดังกล่าวที่มีความสำคัญในเชิงการทำงาน และอาจสามารถจำลองขึ้นมาเพื่อป้องกันไม่ให้เซลล์ภูมิคุ้มกันเข้าถึงบริเวณเป้าหมายได้ บริเวณที่มีสิทธิพิเศษทางภูมิคุ้มกันที่ทราบกันดี ได้แก่:

1. สมองและระบบประสาทส่วนกลาง
2. ดวงตา
3. รกและทารกในครรภ์
4. อัณฑะ

ลักษณะเฉพาะของบริเวณที่มีภูมิคุ้มกันพิเศษควรได้รับการพิจารณาอย่างจริงจังเมื่อทำการค้นหาผู้ที่เหมาะสมสำหรับการบำบัดด้วยการขับไล่ภูมิคุ้มกัน ลักษณะเหล่านี้ได้แก่:

1. มีการแสดงออกของ โมเลกุล MHC Class IA แบบคลาสสิกในระดับต่ำ
2. การแสดงออกของ โมเลกุล MHC Class IB ที่ไม่ใช่แบบคลาสสิกซึ่งทำหน้าที่ควบคุมระบบภูมิคุ้มกัน
3. มีการแสดงออกของโมเลกุลบนพื้นผิวที่ยับยั้งการกระตุ้นระบบคอมพลี เมนต์เพิ่มมากขึ้น
4. การผลิตไซโตไคน์ ที่กดภูมิคุ้มกันในระดับท้องถิ่น เช่นTGF-β
5. การมีอยู่ของนิวโรเปปไทด์
6. การแสดงออกของลิแกนด์ Fas ซึ่งควบคุมการเข้าของ เซลล์น้ำเหลืองที่แสดงออก Fas

เซลล์ Tเป็นส่วนประกอบที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งของระบบภูมิคุ้มกันแบบปรับตัวได้เนื่องจากความสามารถในการพัฒนาต่อไปได้หลังจากการกระตุ้น^{[ 8 ]}เพื่อป้องกันการกระตุ้นก่อนกำหนด เซลล์ T จำเป็นต้องเจริญเติบโตในสภาพแวดล้อมที่แยกออกจากปัจจัยกระตุ้นใดๆ อย่างสมบูรณ์ ( แอนติเจนไซโตไคน์ สเตียรอยด์ตัวต้านตัวรับโมเลกุลการยึดเกาะ ฯลฯ) ^{[ 9 ]}ด้วยเหตุนี้ เซลล์ T จึงถูกสร้างขึ้นในไขกระดูกและต่อมาอพยพไปยังคอร์เทกซ์ของ ต่อม ไทมัสซึ่งพวกมันสามารถเจริญเติบโตได้ในสภาพแวดล้อมที่ปราศจากแอนติเจน ต่อมไทมัสสนับสนุนการแยกตัวของเซลล์ T ย่อยหลายชนิดที่มีบทบาทเฉพาะในระบบภูมิคุ้มกัน ตัวอย่างเช่น เซลล์T-helperเซลล์ T-cytotoxic เซลล์ T-memory และเซลล์ T-suppressor ล้วนพัฒนาในต่อมไทมัสและต้องออกจากต่อมไทมัสเพื่อทำหน้าที่ในส่วนอื่นๆ ของร่างกายในระหว่างการตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน^{[ 10 ]} แบบจำลอง ในหลอดทดลองของระบบ T- lymphopoiesisเผยให้เห็นว่าการอพยพของเซลล์ T ที่เจริญเต็มที่เกิดขึ้นจากการผลักดันภูมิคุ้มกันออกจากสารเคมีที่เคลื่อนย้ายซึ่งสร้างขึ้นจากภายในอวัยวะไทมัสผ่านตัว รับ ที่เชื่อมต่อกับโปรตีน G ^{[ 11 ]}

เชื้อโรคได้พัฒนากลยุทธ์การหลบเลี่ยงต่างๆ เพื่อขัดขวางการระดมเซลล์ภูมิคุ้มกันของโฮสต์ ซึ่งบางส่วนมีความเกี่ยวข้องกับการขับไล่ภูมิคุ้มกัน^{[ 12 ]}ตัวอย่างเช่นจุลินทรีย์ บางชนิด จะค้นหาและติดเชื้อเนื้อเยื่อที่มีภูมิคุ้มกันพิเศษซึ่งการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันไม่ทำงาน^{[ 13 ]} บางชนิดผลิตโปรตีนปรับเปลี่ยนภูมิคุ้มกันที่รบกวน การตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันตามปกติของโฮสต์^{[ 14 ]}โปรตีนเหล่านี้ทำงานโดยการปรับเปลี่ยนองค์ประกอบของโฮสต์:

1. ระบบ คอมพลีเมนต์และการตอบสนองต่อการอักเสบ^{[ 15 ]}
2. เครือข่ายไซโตไคน์^{[ 16 ]}
3. เส้นทางการประมวลผลและการนำเสนอแอนติเจน^{[ 17 ]}

ในอดีต บริเวณที่ออกฤทธิ์ของโปรตีนควบคุมภูมิคุ้มกันได้ชี้ให้เห็นถึงเป้าหมายที่เกี่ยวข้องสำหรับการบำบัดภูมิคุ้มกันแบบดั้งเดิม^{[ 18 ]}ในกระบวนทัศน์ปัจจุบัน เป้าหมายเหล่านี้ยังมีศักยภาพสำหรับการบำบัดภูมิคุ้มกันแบบใหม่ด้วย^{[ 1 ]}

เซลล์ มะเร็งใช้ประโยชน์จากการขับไล่เซลล์ภูมิคุ้มกันด้วยสารเคมีเพื่อหลีกเลี่ยงการถูกตรวจจับและทำลายโดยเซลล์ภูมิคุ้มกัน^{[ 19 ]} หากไม่มีการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันที่ตรงเป้าหมาย เซลล์มะเร็งสามารถแพร่กระจายและแม้กระทั่งแพร่กระจายไปยังส่วนอื่น ๆ ของร่างกายได้ มีการศึกษาเพื่อตรวจสอบว่าเซลล์มะเร็งหลั่งสารเคมีชนิดใดออกมาเพื่อให้สามารถหลีกเลี่ยงการตอบสนองได้อย่างมีประสิทธิภาพ^{[ 20 ]}การศึกษาหนึ่งแสดงให้เห็นว่าการแสดงออกของ SDF-1 ในระดับสูงเป็นสาเหตุของการลดระดับ โมเลกุล MHC class Iซึ่งรบกวนการจดจำแอนติเจน ของเนื้องอกอย่างมีนัยสำคัญ ^{[ 21 ]}การตรวจสอบเพิ่มเติมเกี่ยวกับกิจกรรม SDF-1 ในระดับสูงบ่งชี้ว่าในที่สุดเนื้องอกจะสร้างพื้นที่พิเศษทางภูมิคุ้มกันผ่านการขับไล่ลิมโฟไซต์ที่จำเพาะต่อเนื้องอก^{[ 22 ]}

สารเคโมไคน์ที่อาจมีความสำคัญทางคลินิกต่อโรคมะเร็งได้แก่:

1. IL-8 : พบว่ามะเร็งหลายชนิดผลิตและแสดงออก IL-8 การจับกันของ IL-8 กับ ตัวรับ CXCR1และCXCR2เกี่ยวข้องกับการก่อตัวของเนื้องอก^{[ 23 ]}
2. SDF-1 : มะเร็งชนิดอื่น ๆ แสดงระดับ SDF-1 สูง ซึ่งกระตุ้นการเติบโตของเนื้องอกและขัดขวางการเคลื่อนที่ของเซลล์ภูมิคุ้มกันตามปกติ^{[ 24 ]}

การอักเสบเป็นหนึ่งในการตอบสนองแรกของระบบภูมิคุ้มกันต่อการติดเชื้อหรือการระคายเคือง การตอบสนองนี้ถูกกระตุ้นโดยปัจจัยทางเคมีที่ปล่อยออกมาจากเซลล์ที่ได้รับบาดเจ็บ ปัจจัยทางเคมีเหล่านี้ทำให้เกิดอาการอักเสบที่เกี่ยวข้องทั้งหมดโดยการทำให้ตัวรับความเจ็บปวดไวขึ้น ทำให้หลอดเลือดขยายตัวในบริเวณนั้น และดึงดูดฟาโกไซต์^{[ 25 ]}

นิวโทรฟิลเป็นกลุ่มแรกที่มาถึงที่เกิดเหตุ โดยกระตุ้นส่วนอื่นๆ ของระบบภูมิคุ้มกันด้วยการปล่อยปัจจัยเพื่อเรียกเม็ดเลือดขาวและลิมโฟไซต์ อื่นๆ เม็ดเลือดขาวชนิดอื่นๆ ในระบบภูมิคุ้มกันโดยกำเนิด ได้แก่เซลล์นักฆ่าตามธรรมชาติเซลล์มา ส ต์ อี โอซิโนฟิลเบโซฟิลแมโครฟาจและเซลล์เดนดริติกเซลล์เหล่านี้ทำงานร่วมกันโดยการระบุและกำจัดเชื้อโรคที่อาจก่อให้เกิดการติดเชื้อ^{[ 25 ]}

ในฐานะผู้ตอบสนองเบื้องต้น เซลล์ภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดไม่สามารถมีความจำเพาะเจาะจงได้ และต้องตอบสนองต่อสารแปลกปลอมในลักษณะทั่วไป^{[ 26 ]}ตัวอย่างเช่น นิวโทรฟิลมีสารพิษอยู่ในเม็ดเล็กๆ ที่ฆ่าหรือยับยั้งการแพร่กระจายของเชื้อโรค เซลล์เหล่านี้โจมตีเชื้อโรคโดยการปล่อยสารออกซิไดซ์ที่รุนแรง ได้แก่ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ อนุมูลอิสระของออกซิเจน และไฮโปคลอไรต์ [ ^{25 ] แม้ว่า}การโจมตีจะมีประสิทธิภาพต่อแบคทีเรียและเชื้อรา แต่การตอบสนองอาจก่อให้เกิดความเสียหายร้ายแรงต่อเนื้อเยื่อรอบข้างโดยไม่ตั้งใจ การทำงานที่ผิดปกติของเซลล์ภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดมีบทบาทสำคัญในการส่งเสริมสภาวะการอักเสบ

ปัจจุบันมีการศึกษาการใช้สารเคมีขับไล่ (Chemorepulsion) เป็นวิธีการรักษาที่ใช้ได้จริงเพื่อป้องกันหรือแก้ไขการอักเสบที่ไม่พึงประสงค์ สารเคมีขับไล่ทำงานโดยการส่งสัญญาณทางเคมีไปยังเซลล์ภูมิคุ้มกันเพื่อสั่งให้เซลล์เหล่านั้นออกจากบริเวณหรือเนื้อเยื่อเป้าหมายหรือหลีกเลี่ยง เพื่อฟื้นฟูเนื้อเยื่อให้กลับสู่สภาพปกติ

วัตถุประสงค์ของการใช้การบำบัดด้วยสารเคมีขับไล่ในการปลูกถ่ายอวัยวะคือเพื่อให้เกิดการไม่ตอบสนองที่ยั่งยืนและเฉพาะเจาะจงในบริเวณนั้นเพื่อป้องกันการปฏิเสธการปลูกถ่าย [ ^{27 ] การ}บำบัดในปัจจุบันควบคุมการปฏิเสธโดยการกดภูมิคุ้มกันอย่างไม่เลือกปฏิบัติ ในแนวทางนี้ ประโยชน์ใดๆ ที่ได้รับจากการกดภูมิคุ้มกันจะถูกหักล้างด้วยการเพิ่มความเสี่ยงของผู้ป่วยต่อการติดเชื้อฉวยโอกาสที่ ร้ายแรง หากเป็นไปได้ การแสดงออกของสารเคมีขับไล่โดยเนื้อเยื่อผู้บริจาคจะสร้างบริเวณที่มีภูมิคุ้มกันพิเศษที่สามารถเหนี่ยวนำได้สำหรับการปลูกถ่ายอวัยวะและจะเป็นการรักษาทางเลือกที่มีประสิทธิภาพในการป้องกันการปฏิเสธการปลูกถ่าย^{[ 28 ]}

เม็ดเลือดขาวสามารถแสดงการผลักกันทางเคมีอย่างแข็งขันออกจากปัจจัยที่โดยปกติถือว่ากระตุ้นการดึงดูดทางเคมี ขึ้นอยู่กับบริบท^{[ 31 ]}ตัวอย่างเช่นลิมโฟไซต์สามารถเคลื่อนที่ออกจากความเข้มข้นสูงของเคโมไคน์SDF-1 แทนที่จะถูกดึงดูดโดยความเข้มข้นที่ต่ำกว่าของปัจจัยเดียวกันนี้ มีรายงานผลลัพธ์ที่คล้ายกันสำหรับ นิวโทรฟิลของมนุษย์ต่อเคโมไคน์^IL -8 ^{[ 32} ]

• การตัดสินใจว่าจะเคลื่อนที่เข้าหาหรือออกห่างจากเคโมไคน์นั้น ดูเหมือนจะถูกกำหนดโดย:

• การครอบครองตัวรับ ที่แตกต่างกัน

• การกระตุ้นไคเนส ภายในเซลล์

• ความเข้มข้นของ นิวคลี โอไทด์ แบบวงจร

ในทั้งD. discoideumและนิวโทรฟิล ของมนุษย์ มีการกลับขั้วที่เกิดขึ้นเมื่อเปลี่ยนจากปฏิกิริยาการดึงดูดทางเคมีไปเป็นปฏิกิริยาการผลักดันทางเคมี^{[ 33 ]}แบบจำลองการเคลื่อนที่ทางเคมีที่พิสูจน์ได้นั้นได้รับการสังเกตโดยใช้อะนาล็อก ของ cAMP ^{[ 34 ]}ในระหว่างการดึงดูดทางเคมีที่เกิดจาก cAMP สารดึงดูดทางเคมี cAMP จะกระตุ้นPI3K ที่ขอบนำพร้อมกับการกระตุ้นเฉพาะที่ของGTPases ขนาดเล็ก RacและCdc42 ^{[ 35 ]}ซึ่งจะกระตุ้นPLCทำให้เกิดIP-3 ซึ่งส่งผลให้ PtdIns(4,5)P หายไปที่ขอบนำ^{[ 36 ]}สารผลักดันทางเคมี 8CPT-cAMP ยับยั้งกิจกรรมของ PLC และทำให้การสะสมของ Ptds(3,4,5)P เพิ่มขึ้น และกระตุ้นPTENด้วยวิธีนี้ สารขับไล่ทางเคมีจะกลับขั้วของเกรเดียนต์ PtdIns(3,4,5)P และทำให้เกิดการขับไล่ทางเคมี หลักฐานล่าสุดยังบ่งชี้ถึงบทบาทของ PI5K และ การส่งสัญญาณ Rhoในระหว่างการตัดสินใจทิศทางและการอพยพ^{[ 37 ]}

มีการตรวจสอบสารยับยั้งที่มีประโยชน์ในเซลล์ Tตัวอย่างเช่น การดึงดูดเคมีของเซลล์ T ไปยังSDF-1ถูกยับยั้งโดยสาร ยับยั้ง ไทโรซีนไคเนสเจนิสเตอินและเฮอร์บิมัยซิน^{[ 38 ]}