白细胞介素-2突变体VIS171在非人灵长类模型中选择性扩增调节性T细胞并维持其功能表型

Selective impact on regulatory T cells with sustained functional phenotypes by the interleukin-2 mutein VIS171 in a nonhuman primate model

作者信息Davide Schiliró, Matt Tunbridge, Nolan J Brown, Joshua Lopez, Tammy Tollison, Ethan Smith, Joseph Ladowski, Alessandro Martinino, Meghan Hu, Allison Schwalb, Janghoon Yoon, Rafaela Belloni, John J O'Neil, Luke N Robinson, Asher D Schachter, Gregory J Babcock, David Oldach, Xinxia Peng, Hokyung Kay Chung, Stuart Knechtle, Jean Kwun
PMID41850490
发布时间2026-03-16
DOI10.1016/j.ajt.2026.03.007

实验完整度

包含体外细胞分析(流式细胞术、scRNA-seq)和体内动物实验(恒河猴模型),但缺乏功能验证实验,如Treg抑制功能实验。

主要模型

恒河猴(非人灵长类)模型 外周血单个核细胞(PBMC)中的CD3+ T细胞

重点核对

VIS171给药剂量:50 μg/kg和100 μg/kg,皮下注射,于第0、14、28天给3次 雷帕霉素给药:每日肌内注射,起始剂量0.04 mg/kg,目标谷浓度8-12 ng/mL Treg定义:CD4+CD25+FoxP3+或CD4+CD25+CD127lo 流式细胞术检测时间点:给药前及给药后5-7天 单细胞RNA测序分析:治疗组3只恒河猴,于第0、7、14天采集PBMC

摘要

白细胞介素-2突变体VIS171经工程化改造以延长半衰期并增强对高表达三聚体IL-2受体(IL-2R)的调节性T细胞(Tregs)的选择性结合和扩增。本研究评估了VIS171对非人灵长类免疫细胞群体的影响,重点是其选择性扩增Tregs的能力,并表征其在扩增和收缩期间的表型。对未治疗的恒河猴皮下给予VIS171,并每日联用雷帕霉素。重复给药后VIS171耐受性良好。CD4+CD25+FoxP3+或CD4+CD25+CD127lo Tregs在治疗后显著扩增。外周循环中Treg扩增峰值出现在给药后第5至第7天,给药后频率和绝对计数显著增加4至6倍。相比之下,对细胞毒性T淋巴细胞(CTLs)群体无显著影响,凸显了扩增Tregs的特异性。单细胞RNA测序揭示了三个不同的Treg簇:静息型(SELLhigh)和两个具有不同激活和代谢特征的亚群(HACD4high和TIGIThigh)。扩增的Tregs的转录组谱与具有免疫调节功能的效应Treg特征一致。分化特征评分表明扩增后Treg功能得以保留。这些发现表明,VIS171联合雷帕霉素可促进稳健、选择性和持久的Treg扩增,为在不进行广泛免疫抑制的情况下增强移植耐受提供了一种策略。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
VIS171联合雷帕霉素在非人灵长类模型中能否选择性扩增调节性T细胞并维持其功能表型?
核心机制
VIS171通过修饰IL-2与IL-2受体的相互作用,选择性结合Tregs高表达的三聚体IL-2R(CD25/CD122/CD132),减少对效应细胞上二聚体IL-2R(CD122/CD132)的结合,从而选择性扩增Tregs,并促进具有免疫调节功能的效应Treg表型。
主要证据
在恒河猴模型中,流式细胞术显示VIS171显著扩增CD25+FoxP3+ Tregs(峰值在第5-7天,频率和绝对计数增加4-6倍),而对CD8+ T细胞无显著影响;单细胞RNA测序显示Tregs中三个不同亚群(HACD4high、TIGIThigh、SELLhigh)均扩增,且表现出功能相关基因特征。
研究意义
VIS171联合雷帕霉素提供了一种促进移植耐受的策略,有望在避免广泛免疫抑制的情况下增强移植耐受,为临床转化提供基础。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

评估VIS171的药代动力学和安全性

确定VIS171在恒河猴中的药代动力学特征和安全性。

恒河猴接受VIS171(剂量50 μg/kg或100 μg/kg)皮下注射,于第0、14、28天给药,同时每日给予雷帕霉素。定期采集血液样本,检测血清VIS171浓度、血液学参数、临床生化指标及雷帕霉素谷浓度。

2

评估VIS171对外周血Tregs的扩增效应

验证VIS171是否选择性扩增外周血Tregs。

通过流式细胞术检测PBMC中CD4+CD25+FoxP3+和CD4+CD25+CD127lo Tregs的频率和绝对数量,比较给药前后不同时间点的变化。

3

评估VIS171对其他免疫细胞的影响

验证VIS171对Tregs的选择性,排除对CD8+ T细胞等效应细胞的影响。

通过流式细胞术检测CD8+ T细胞及其亚群(如初始、中央记忆、效应记忆、TEMRA)的频率和绝对数量,以及CD3+、CD4+、B细胞等的变化。

4

单细胞RNA测序分析Treg亚群

在转录组水平表征VIS171扩增的Tregs的异质性和功能表型。

从经VIS171(50 μg/kg)治疗的恒河猴(n=3)在第0、7、14天采集PBMC,分选CD3+ T细胞进行scRNA-seq,分析Treg亚群、基因表达特征和功能相关基因集。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

流式细胞术分析
单细胞转录组测序
药代动力学分析
统计分析

产品清单

实验环节名称品牌货号
VIS171Visterra Inc.--
雷帕霉素----
FlowJo软件Tree Star--
10x Genomics Chromium GEM-X 单细胞5' v3试剂盒10x Genomics--
Chromium X控制器10x Genomics--
DNBSEQ-G400CComplete Genomics--
GraphPad PrismGraphPad Software--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
动物给药
VIS171剂量(50或100 μg/kg)、给药途径(皮下)、给药时间(第0、14、28天);雷帕霉素剂量(起始0.04 mg/kg,调整至目标谷浓度8-12 ng/mL)、给药途径(肌内)
阅读提示:参见Materials and Methods - Animals and drug treatment
流式细胞术分析
Treg定义为CD4+CD25+FoxP3+或CD4+CD25+CD127lo;检测时间点(给药前及给药后5-7天);样本类型(PBMC)
阅读提示:参见Materials and Methods - Polychromatic flow cytometric analysis及Figure 2
单细胞RNA测序
样本来自3只恒河猴(50 μg/kg组),采集时间点(第0、7、14天);CD3+ T细胞分选;测序平台和试剂盒;数据分析方法(Seurat v5、Cell Ranger v8.0.1)
阅读提示:参见Materials and Methods - Single cell RNA sequencing and analysis
药代动力学
血清VIS171浓度检测时间点(给药前、给药后1天和7天)
阅读提示:参见Materials and Methods - Sample collection, pharmacokinetics, and pharmacodynamics