CAR和TRuC重定向的调节性T细胞在控制针对FVIII的适应性免疫方面能力不同

CAR- and TRuC-redirected regulatory T cells differ in capacity to control adaptive immunity to FVIII

作者信息Jyoti Rana, Daniel J Perry, Sandeep R P Kumar, Maite Muñoz-Melero, Rania Saboungi, Todd M Brusko, Moanaro Biswas
PMID33940160
期刊Mol Ther
发布时间2021-09
DOI10.1016/j.ymthe.2021.04.034

实验完整度

高

包含体外细胞实验、体内小鼠模型、信号通路分析(磷酸化流式、Western blot)及功能验证(抑制实验、Bethesda法)。

主要模型

小鼠调节性T细胞(Tregs) 常规T细胞(Tconvs) 血友病A小鼠模型(BALB/c F8e16−/−)

重点核对

FVIII CAR Tregs在体内促进抑制剂产生,而非抑制(figure 2F) TRuC Tregs在体内抑制FVIII抑制剂形成(figure 8B) ITAM1−突变增强CAR Tregs的体内持久性(figure 2D) TRuC Tregs的信号传导比CAR Tregs更受控(figure 7B)

摘要

调节性T细胞(Tregs)在自身免疫疾病、移植中控制免疫反应,并能在蛋白质替代疗法中实现抗原特异性耐受诱导。Tregs通过其T细胞受体(TCR)以组织定向和抗原特异性的方式发挥广泛的抑制功能。这种能力现在可以通过“重定向”多克隆Tregs来克服低的内在前体频率并同时增强抑制功能,从而用于耐受诱导。以血友病A为模型,我们试图工程化抗原特异性Tregs,以主要组织相容性复合体(MHC)非依赖性方式抑制针对可溶性治疗蛋白因子(F)VIII的抗体形成。令人惊讶的是,高亲和力嵌合抗原受体(CAR)-Tregs的参与诱导了强烈的效应表型,这与内源性胸腺Tregs观察到的激活特征不同,导致抑制活性丧失。CD3ζ或CD28信号基序的靶向突变或白细胞介素(IL)-10过表达不足以恢复耐受。相反,将基于TCR的信号与单链可变片段(scFv)识别复合以生成TCR融合构建体(TRuC)-Tregs,通过参与整个TCR复合物传递受控的抗原特异性信号,从而指导对FVIII特异性抗体反应的抑制。这些数据表明,采用工程化受体Tregs的细胞疗法需要调节激活阈值以维持最佳的抑制功能。

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
比较CAR和TRuC工程化Tregs在控制针对FVIII的适应性免疫反应中的能力,并探究信号传导强度对Treg抑制功能的影响。
核心机制
高亲和力CAR的强信号传导导致Tregs获得效应表型,丧失抑制功能;而TRuC通过整合整个TCR复合物,提供更生理性的信号,从而维持Tregs的抑制功能。
主要证据
体外实验中,CAR Tregs产生促炎细胞因子并失去抑制能力,而TRuC Tregs信号减弱并保持抑制能力;体内模型中,CAR Tregs促进抑制剂形成,TRuC Tregs抑制抑制剂形成。
研究意义
本研究为设计下一代抗原特异性Tregs提供了重要依据,强调精细调节激活阈值的重要性,以提高细胞治疗的疗效和持久性。

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

构建FVIII特异性CAR和TRuC

生成能够特异性识别FVIII的工程化Tregs,用于抑制抗FVIII抗体反应。

设计并构建第二代FVIII CAR(包含BO2C11 scFv、CD28和CD3ζ信号域)和TRuC(将FVIII scFv融合到CD3ε)载体,转导Tregs和Tconvs。

2

体外功能验证

评估工程化Tregs的抗原结合、激活、增殖和抑制能力。

检测CAR和TRuC Tregs表面表达、抗原结合、激活标志物、增殖和体外抑制功能。

3

信号通路分析

比较CAR和TRuC Tregs在抗原刺激下的信号传导差异。

通过磷酸化流式细胞术和Western blot检测AKT、ERK、S6的磷酸化水平。

4

体内疗效评估

评估CAR和TRuC Tregs在血友病A小鼠模型中抑制FVIII抑制剂形成的能力。

将工程化Tregs过继转移至BALB/c F8e16−/−小鼠,每周注射BDD-FVIII,检测抑制剂滴度和抗FVIII IgG1水平。

5

表型稳定性分析

评估CAR和TRuC Tregs在反复抗原刺激和体内环境下是否保持Treg表型。

通过流式细胞术检测FoxP3、GFP等表达。

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。

产品清单

实验环节名称品牌货号
Biotarget无血清培养基Biological Industries--
胎牛血清Atlanta Biologicals--
青霉素-链霉素----
GlutaMAX-1----
HEPES----
非必需氨基酸----
白细胞介素-2Prometheus Therapeutics and Diagnostics--
RetronectinTakara Bio--
雷帕霉素LC laboratories--
ViafectPromega--
聚乙烯亚胺----
抗CD3/28磁珠Dynabeads; Invitrogen--
流式细胞术BD Biosciences--
CellTrace VioletInvitrogen--
抗体BD Biosciences, eBioscience, BioLegend--
Foxp3/转录因子染色缓冲液eBioscience--
布雷菲德菌素AeBioscience--
Cyto-Fast固定/透化缓冲液BioLegend--
DuoSet ELISA试剂盒R&D Systems--
pERK抗体Cell Signaling Technology--
pS6抗体Cell Signaling Technology--
pAKT (S473)抗体Cell Signaling Technology--
pAKT (T308)抗体Cell Signaling Technology--
RIPA裂解液Cell Signaling Technology--
PVDF膜Bio-Rad--
Transblot TurboBio-Rad--
ChemiDoc MPBio-Rad--
β-actin抗体Cell Signaling Technology--
B域缺失的FVIIIPfizer--
FVIIIFcBioverativ--
FIXFcSanofi Genzyme--
FIXPfizer--
BDD-FVIII (Xyntha)Pfizer--

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
Treg分离和转导
小鼠品系、Treg纯度、激活条件、转导效率、细胞扩增时间
阅读提示:Materials and methods: Mice, Retroviral transduction
体内实验
小鼠品系、性别、细胞剂量、FVIII注射剂量和时间、抑制剂检测方法
阅读提示:Materials and methods: Inhibitor establishment and analysis of plasma samples, Figure legends
体外功能实验
刺激物剂量、细胞数量、培养时间、检测指标
阅读提示:Materials and methods: Flow cytometry, Proliferation, In vitro suppression, Cytokine detection
信号通路分析
刺激物剂量、时间点、抗体浓度
阅读提示:Materials and methods: Phospho flow, Western blot