Tế bào miễn dịch là gì? Phân loại, chức năng và vai trò trong y học

Trong những năm gần đây, nghiên cứu về tế bào miễn dịch đã mở ra cuộc cách mạng trong y học, từ liệu pháp CAR-T điều trị ung thư máu, đến thuốc ức chế điểm kiểm soát miễn dịch đang được dùng rộng rãi tại các bệnh viện lớn trên thế giới. Vậy tế bào miễn dịch là gì? Chúng có cấu tạo như thế nào, được phân loại và có ứng dụng ra sao trong y học hiện đại? Hãy cùng Mescells tìm hiểu thông qua bài viết dưới đây.

1. Tế bào miễn dịch là gì?

Tế bào miễn dịch là các tế bào thuộc hệ thống miễn dịch của cơ thể, đóng vai trò quan trọng trong việc giúp cơ thể chống lại sự nhiễm trùng và các bệnh khác. Chúng phát triển từ các tế bào gốc máu trong tủy xương và trở thành các loại tế bào miễn dịch khác nhau.

Tế bào miễn dịch bao gồm bạch cầu trung tính, bạch cầu ái toan, bạch cầu ái kiềm, tế bào mast, bạch cầu đơn nhân, đại thực bào, tế bào đuôi gai, tế bào diệt tự nhiên và tế bào lympho (tế bào B và tế bào T). Mỗi loại tế bào miễn dịch đóng một vai trò riêng trong hệ miễn dịch, với các cách nhận biết vấn đề khác nhau, giao tiếp với các tế bào khác và thực hiện các chức năng của chúng.

 

Tế bào miễn dịch là các tế bào chuyên biệt, giúp cơ thể chống lại sự nhiễm trùng và các bệnh khác

2. Cấu tạo tế bào miễn dịch

Tế bào miễn dịch có cấu tạo cơ bản giống các tế bào nhân thực khác trong cơ thể, bao gồm màng tế bào, nhân tế bào, các bào quan:

Màng tế bào (Cell membrane)

Màng lipid kép chứa các thụ thể bề mặt như TCR (T-cell receptor), BCR (B-cell receptor) và phân tử MHC (Major Histocompatibility Complex) – đây là cấu trúc quyết định khả năng nhận diện kháng nguyên của tế bào miễn dịch. MHC lớp I có trên mọi tế bào có nhân (bao gồm cả tế bào miễn dịch), còn MHC lớp II mới là đặc trưng riêng của các tế bào trình diện kháng nguyên chuyên nghiệp (APC).

Nhân tế bào (Nucleus)

Chứa ADN mã hóa các cytokine, kháng thể và protein điều hòa miễn dịch. Tế bào lympho B và T có nhân lớn, chiếm phần lớn thể tích tế bào.

Ty thể (Mitochondria)

Đối với tế bào miễn dịch, ty thể đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong việc chuyển đổi phương thức chuyển hóa (metabolic reprogramming) khi tế bào chuyển từ trạng thái nghỉ sang trạng thái kích hoạt hoạt động mạnh.

Bào tương và các bào quan

• Lưới nội chất thô: Đặc biệt phát triển ở tương bào (plasma cell), chuyên sản xuất kháng thể.
• Thể Golgi: Xử lý và vận chuyển kháng thể, cytokine ra ngoài tế bào.
• Lysosome: Chứa enzyme tiêu hóa – cấu trúc sống còn của đại thực bào (macrophage) trong quá trình thực bào.
• Hạt bào tương (Granules): Nhiều tế bào miễn dịch như bạch cầu trung tính, tế bào NK, bạch cầu ái toan chứa các hạt bào tương. Đây là kho vũ khí hóa học – bao gồm enzym tiêu hóa, perforin, granzyme – dùng để tiêu diệt mầm bệnh hoặc tế bào bị nhiễm.

Khung tế bào (Cytoskeleton)

Mạng lưới actin và tubulin cho phép tế bào miễn dịch di chuyển linh hoạt đến ổ viêm và hình thành khớp miễn dịch (immunological synapse) khi tiếp xúc kháng nguyên.

Cấu tạo của bạch cầu ái toan là một trong những tế bào miễn dịch điển hình 

3. Các loại tế bào miễn dịch quan trọng trong cơ thể

Hệ miễn dịch của con người là một mạng lưới phức tạp gồm nhiều loại tế bào chuyên biệt. Để cơ thể được bảo vệ toàn diện, các tế bào này phối hợp nhịp nhàng và được chia thành hai nhóm chính (theo Nikyt Floryan, 2023):

3.1. Tuyến phòng thủ bẩm sinh (Miễn dịch tự nhiên)

Đây là lực lượng phản ứng nhanh, có sẵn trong cơ thể và tấn công ngay lập tức khi phát hiện bất kỳ mầm bệnh lạ nào.

Bạch cầu hạt (Granulocytes) là lực lượng tiên phong. Trong đó, bạch cầu trung tính chiếm 50–70% tổng số bạch cầu trong máu, lao đến ổ nhiễm trùng và tiêu diệt vi khuẩn qua thực bào chỉ trong vài giờ. Bạch cầu ái toan chuyên xử lý ký sinh trùng và tham gia phản ứng dị ứng; còn bạch cầu ái kiềm tiết histamine và heparin để khởi phát phản ứng viêm, khởi phát phản ứng viêm và đóng vai trò trong các phản ứng dị ứng.

Tế bào Mast (Mast cells) nằm rải rác trong các mô liên kết khắp cơ thể, đóng vai trò bảo vệ chống ký sinh trùng và phản ứng với tác nhân dị ứng.

Tế bào Mast giúp bảo vệ chống ký sinh trùng và phản ứng với tác nhân dị ứng

Đại thực bào (Macrophages) là những “lính vệ sinh” đa năng của cơ thể. Chúng không chỉ tiêu diệt mầm bệnh mà còn dọn dẹp xác tế bào chết, kích hoạt phản ứng viêm và trình diện kháng nguyên cho tế bào T. Đại thực bào sống trong mô (gan, phổi, não) và có thể tồn tại nhiều tháng đến nhiều năm.

Tế bào NK (Natural Killer Cells) có khả năng phát hiện và tiêu diệt các tế bào “bất thường” – đặc biệt là tế bào ung thư và tế bào nhiễm virus thường che giấu phân tử MHC lớp I để trốn tránh miễn dịch. Nghiên cứu gần đây còn cho thấy tế bào NK có khả năng ghi nhớ miễn dịch, tương tự tế bào T và B.

Tế bào đuôi gai (Dendritic Cells) được coi là “cầu nối” giữa miễn dịch bẩm sinh và miễn dịch thích ứng, tế bào đuôi gai chuyên thu nhận kháng nguyên, xử lý chúng rồi trình diện cho tế bào T để khởi động phản ứng miễn dịch đặc hiệu. Chúng hiện diện ở da, niêm mạc ruột và phổi, đều là những nơi mà mầm bệnh thường xâm nhập.

Các loại tế bào thuộc tuyến phòng thủ miễn dịch bẩm sinh 

3.2. Tuyến phòng thủ thích ứng (Miễn dịch đặc hiệu)

Tuyến phòng thủ này cần thời gian để nhận diện chính xác từng loại mầm bệnh, nhưng đổi lại sẽ tạo ra vũ khí tiêu diệt chuyên biệt và có khả năng ghi nhớ lâu dài.

Tế bào T (T Lymphocytes)

Tế bào T có ba phân nhóm chính là:

• Tế bào T hỗ trợ (CD4+/Helper T cells): Điều phối toàn bộ phản ứng miễn dịch, tiết cytokine để kích hoạt các tế bào khác.
• Tế bào T độc (CD8+/Cytotoxic T cells): Trực tiếp tiêu diệt tế bào bị nhiễm virus hoặc tế bào ung thư.
• Tế bào T điều hòa (Regulatory T cells/Tregs): Kiểm soát phản ứng miễn dịch, ngăn cơ thể tấn công chính mình (tránh bệnh tự miễn).

Tế bào B (B Lymphocytes)

Tế bào B là “nhà máy sản xuất kháng thể” của cơ thể. Khi được kích hoạt bởi kháng nguyên và tín hiệu từ tế bào T hỗ trợ, chúng biệt hóa thành tương bào (plasma cells) và sản xuất kháng thể đặc hiệu.

Tế bào nhớ

Cả tế bào T và tế bào B đều có thể phát triển thành tế bào nhớ, giúp ghi nhớ các tác nhân gây bệnh cụ thể và cho phép phản ứng nhanh hơn khi bị tái nhiễm.

Các loại tế bào thuộc tuyến phòng thủ miễn dịch đặc hiệu 

4. Chức năng của tế bào miễn dịch

Tế bào miễn dịch thực hiện nhiều chức năng phối hợp chặt chẽ để bảo vệ cơ thể như:

Nhận diện và tiêu diệt mầm bệnh

Đây là chức năng cốt lõi của tế bào miễn dịch. Chúng nhận diện kháng nguyên lạ thông qua các thụ thể đặc hiệu, sau đó kích hoạt cơ chế tiêu diệt,, bao gồm thực bào (nuốt và tiêu hủy), phóng thích các chất độc tế bào (như perforin, granzyme) và tạo ra kháng thể trung hòa (neutralizing antibodies).

Trình diện kháng nguyên và kích hoạt miễn dịch thích ứng

Sau khi nhận diện mầm bệnh, các tế bào trình diện kháng nguyên (APC), như đại thực bào và tế bào đuôi gai, xử lý và trình bày các mảnh kháng nguyên lên phân tử MHC để “báo cáo” cho tế bào T. Đây là bước khởi động chuỗi phản ứng miễn dịch đặc hiệu.

Sản xuất kháng thể

Tế bào B biệt hóa thành tương bào sản xuất kháng thể (immunoglobulin) – những protein hình chữ Y bám vào kháng nguyên để trung hòa chúng hoặc đánh dấu chúng cho các tế bào khác tiêu diệt. Các kháng thể được chia thành 5 lớp chính là IgG, IgM, IgA, IgE và IgD, mỗi loại sẽ tham gia bảo vệ cơ thể với những vai trò riêng.

Ghi nhớ miễn dịch 

Sau khi đánh bại mầm bệnh, một số tế bào T và B biệt hóa thành tế bào nhớ (memory cells), tồn tại nhiều năm trong cơ thể. Khi gặp lại cùng mầm bệnh, chúng phản ứng nhanh hơn và mạnh hơn nhiều so với lần đầu. Đây là cơ sở khoa học của vắc-xin – giúp cơ thể “học” cách chống lại mầm bệnh mà không cần trải qua bệnh thật.

Điều hòa phản ứng viêm

Tế bào miễn dịch không chỉ “tấn công” mà còn biết “kìm hãm”. Sau khi mầm bệnh bị tiêu diệt, tế bào T điều hòa (Tregs) và các tín hiệu chống viêm giúp tắt dần phản ứng miễn dịch, ngăn cơ thể bị tổn thương bởi chính vũ khí của mình.

Giám sát miễn dịch

Tế bào miễn dịch, đặc biệt là tế bào NK và tế bào T gây độc, liên tục tuần tra cơ thể để phát hiện và tiêu diệt các tế bào đột biến có khả năng trở thành tế bào ung thư. Đây là cơ chế bảo vệ tự nhiên mà cơ thể dùng để ngăn chặn ung thư từ rất sớm.

Chức năng nhận diện và tiêu diệt tế bào ung thư của các tế bào miễn dịch

5. Ứng dụng của tế bào miễn dịch trong y học hiện đại và một số nghiên cứu nổi bật

Sự phát triển của miễn dịch học đã mở ra nhiều hướng điều trị mới dựa trên khả năng nhận diện và tiêu diệt tác nhân gây bệnh. Dưới đây là những ứng dụng và nghiên cứu nổi bật:

5.1. Liệu pháp CAR-T

CAR-T (Chimeric Antigen Receptor T-cell) là công nghệ lấy tế bào T từ chính bệnh nhân, biến đổi gen để gắn thêm thụ thể nhân tạo (CAR) giúp chúng nhận diện và tấn công tế bào ung thư hiệu quả hơn, rồi truyền trở lại vào cơ thể. Đây là một liệu pháp miễn dịch đột phá giúp lập trình lại các tế bào miễn dịch của chính bệnh nhân để tiêu diệt ung thư máu.

Kể từ khi FDA Hoa Kỳ phê duyệt liệu pháp CAR-T đầu tiên vào năm 2017, lĩnh vực này đã có những bước tiến vượt bậc. Theo nghiên cứu công bố trên Nature Signal Transduction and Targeted Therapy (2025), hiện có 6 sản phẩm CAR-T được FDA phê duyệt cho ung thư máu, và một bệnh nhân được điều trị năm 2012 vẫn sống khỏe mạnh không có ung thư sau 12 năm – một kết quả phi thường (theo Inés Zugasti, 2025).

Bên cạnh đó, ứng dụng liệu pháp tế bào CAR-T trong điều trị bệnh tự miễn là một trong những lĩnh vực đầy hứa hẹn và phát triển nhanh nhất của liệu pháp miễn dịch. Các bệnh tự miễn dịch được đặc trưng bởi sự rối loạn điều hòa miễn dịch và phản ứng tự thân. Bằng cách loại bỏ có chọn lọc các tế bào miễn dịch phản ứng tự thân, tế bào CAR-T cung cấp một phương pháp nhắm mục tiêu để thiết lập lại khả năng dung nạp miễn dịch.

Theo nghiên cứu từ Frontiers in Immunology, các bằng chứng lâm sàng cho thấy CAR-T có thể loại bỏ các tế bào B tự miễn trong bệnh lupus và viêm khớp. Kết quả này mở ra tiềm năng phát triển cho hướng điều trị tác động vào gốc bệnh, thay vì chỉ kiểm soát triệu chứng (theo Selene Nunez-Cruz, 2025).

Liệu pháp tế bào CAR-T là một phương pháp điều trị ung thư mang tính cách mạng

5.2. Thuốc ức chế điểm kiểm soát miễn dịch (Immune Checkpoint Inhibitors)

Tế bào ung thư có thể tránh bị hệ miễn dịch tiêu diệt bằng cách kích hoạt các điểm kiểm soát ức chế như protein liên kết với tế bào lympho T gây độc tế bào 4 (CTLA-4) và protein chết tế bào theo chương trình 1 (PD-1) trên tế bào T. Các thuốc ức chế điểm kiểm soát (checkpoint inhibitors) như pembrolizumab (Keytruda) và nivolumab hoạt động bằng cách chặn tín hiệu ức chế này, cho phép tế bào T “tỉnh dậy” và tiếp tục tấn công khối u, tăng cường khả năng của hệ thống miễn dịch trong việc loại bỏ các tế bào ác tính. Các kháng thể đơn dòng được Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm (FDA) phê duyệt đã chứng minh hiệu quả đáng kể trên nhiều loại ung thư khác nhau, cải thiện đáng kể kết quả điều trị cho bệnh nhân (theo Zamani, 2025).

Theo tổng quan công bố trên Cancer Biology & Medicine (2024), trong hai thập kỷ qua, liệu pháp ức chế điểm kiểm soát miễn dịch đã trở thành phương pháp điều trị tuyến đầu cho nhiều loại ung thư. Năm 2018, hai nhà khoa học James Allison và Tasuku Honjo đã phát hiện ra cơ chế này và được trao giải Nobel Y học (theo Xueqing Kong, 2024).

5.3. Liệu pháp tế bào NK

Tế bào NK đang nổi lên như một lựa chọn bổ sung hoặc thay thế cho CAR-T, với ưu điểm là có thể dùng từ người hiến tặng (off-the-shelf) giúp giảm chi phí và thời gian sản xuất. Tế bào NK được tách chiết từ máu bệnh nhân hoặc người hiến tặng, tăng sinh và hoạt hóa trong phòng thí nghiệm, sau đó truyền lại vào cơ thể nhằm tiêu diệt tế bào ung thư và virus hiệu quả.

Trong thử nghiệm CD19-CAR-NK điều trị khối u bạch huyết dương tính với CD19, 8 trong 11 bệnh nhân (73%) đạt đáp ứng khách quan, với 7 trường hợp lui bệnh hoàn toàn, không ghi nhận trường hợp nào gặp hội chứng giải phóng cytokine hay độc tính thần kinh. Kết quả này cho thấy việc kết hợp công nghệ CAR với tế bào NK không chỉ nâng cao hiệu quả mà còn cải thiện đáng kể độ an toàn so với các giai đoạn lâm sàng trước đây (theo Enli Liu, 2020).

Liệu pháp tế bào NK đang được quan tâm nghiên cứu hiện nay

Trong những năm gần đây, những tiến bộ trong công nghệ mở rộng tế bào, phát triển thụ thể kháng nguyên chimeric (CAR), chỉnh sửa gen CRISPR/Cas9, và cải tiến các kỹ thuật truyền virus và điện xung đã góp phần nâng cao hơn nữa khả năng ứng dụng lâm sàng của tế bào NK.

Tuy nhiên, việc ứng dụng chúng vẫn còn gặp nhiều thách thức, bao gồm sự tăng sinh tế bào NK trong ống nghiệm chưa tối ưu, khả năng tồn tại của tế bào NK trong cơ thể không đủ, hiệu quả chuyển gen CAR-NK thấp, sự không đồng nhất trong phản ứng của bệnh nhân và môi trường vi mô khối u vẫn có khả năng ức chế hoạt động của tế bào NK. Đây chính là những hướng nghiên cứu trọng tâm trong giai đoạn phát triển tiếp theo của liệu pháp này. (theo Mengmeng Chen, 2025).

5.4. Vắc-xin

Tế bào miễn dịch được ứng dụng trong sản xuất vắc-xin theo 2 cách chính, bao gồm:

• Nền tảng tạo kháng nguyên: như công nghệ vắc-xin mRNA và vắc-xin véc-tơ vi-rút.
• Nền tảng nuôi cấy mầm bệnh: như vắc-xin bất hoạt hoặc vắc-xin giảm độc lực.

Vắc-xin hoạt động bằng cách “huấn luyện” tế bào T và tế bào B nhận diện mầm bệnh mà không cần cơ thể trải qua bệnh thật. Vắc-xin mRNA (như vắc-xin COVID-19 của Pfizer và Moderna) là bước tiến mới nhất – thay vì tiêm protein kháng nguyên, vắc-xin cung cấp “bản hướng dẫn” (mRNA) để cơ thể tự tổng hợp kháng nguyên và kích hoạt tế bào miễn dịch. Hiện nay vắc-xin mRNA đang được nghiên cứu cho nhiều bệnh khác như ung thư, HIV và cúm.

Các tế bào miễn dịch là cơ sở phát triển của công nghệ sản xuất vắc- xin

5.5. Ứng dụng trong bệnh tự miễn và ghép tạng

Ứng dụng tế bào miễn dịch tập trung vào việc điều hòa, thay thế hoặc sử dụng kỹ thuật gen để tái lập trình hệ miễn dịch. Chúng đóng vai trò cốt lõi trong việc kiểm soát các phản ứng tự tấn công của cơ thể (bệnh tự miễn) và ngăn chặn sự đào thải cơ quan lạ (ghép tạng).

Mục tiêu trong điều trị bệnh tự miễn là ức chế các tế bào miễn dịch tấn công nhầm vào các mô của cơ thể (như tế bào lympho T, lympho B) và phục hồi khả năng dung nạp miễn dịch. Một số hướng nghiên cứu như: Tách, nuôi cấy và tăng sinh các tế bào Treg bên ngoài cơ thể rồi truyền lại cho người bệnh nhằm dập tắt các phản ứng viêm và ngăn chặn sự tấn công tự miễn hoặc biến đổi gen tế bào T để chúng nhắm mục tiêu chính xác vào các tế bào B sản xuất kháng thể gây bệnh, mở ra hướng điều trị mới đầy triển vọng cho các ca Lupus ban đỏ nặng.

Mục tiêu trong ghép tạng là ngăn hệ miễn dịch của người nhận đào thải tạng ghép, nhưng vẫn phải giữ đủ sức đề kháng cho cơ thể bệnh nhân. Bằng cách chủ động điều chỉnh cả tế bào miễn dịch thích ứng và miễn dịch bẩm sinh, các nhà nghiên cứu hướng đến mục tiêu giảm sự phụ thuộc vào các loại thuốc ức chế miễn dịch độc hại phải dùng suốt đời, đồng thời ngăn chặn hệ thống miễn dịch phá hủy cơ quan được cấy ghép.

Ức chế các tế bào miễn dịch tấn công nhầm vào các mô của cơ thể là mục tiêu trong điều trị bệnh tự miễn

Tế bào miễn dịch là nền tảng của sức khỏe con người, giúp bảo vệ cơ thể khỏi vi khuẩn, vi rút, tế bào ung thư và nhiều tác nhân gây bệnh khác. Hiểu rõ tế bào miễn dịch là gì, cách chúng hoạt động, không chỉ giúp chúng ta có ý thức hơn trong việc bảo vệ sức khỏe, mà còn giúp chúng ta hiểu và tin tưởng hơn vào các phương pháp điều trị y học hiện đại. Với tốc độ phát triển của các liệu pháp miễn dịch như CAR-T, thuốc ức chế điểm kiểm soát và tế bào NK, y học đang tiến gần hơn đến mục tiêu điều trị ung thư và nhiều bệnh nan y khác một cách hiệu quả và ít tác dụng phụ hơn.

HỆ THỐNG Y TẾ CHUYÊN SÂU Y HỌC TÁI TẠO VÀ TRỊ LIỆU TẾ BÀO MESCELLS | MSC

• Hotline: 0866 022 097
• Địa chỉ: TT21, số 204 Nguyễn Tuân, phường Thanh Xuân, Hà Nội, Việt Nam.
• Fanpage: Viện Nghiên Cứu Ứng Dụng Công Nghệ Tế Bào Mescells

NGUỒN THAM KHẢO:

• Nikyt Floryan. 2023. “Immune Cells and their Vital Role in Health: Functions and its Types.” Longdom. https://www.longdom.org/open-access/immune-cells-and-their-vital-role-in-health-functions-and-its-types-104509.html.
• Inés Zugasti. 2025. “CAR-T cell therapy for cancer: current challenges and future directions.” Signal Transduction and Targeted Therapy. https://www.nature.com/articles/s41392-025-02269-w.
• Enli Liu. 2020. “Use of CAR-Transduced Natural Killer Cells in CD19-Positive Lymphoid Tumors.” The New England Journal of Medicine. https://www.nejm.org/doi/10.1056/NEJMoa1910607.