TRAIL剪接变体TRAILshort破坏T细胞受体信号传导并在体内促进免疫耐受

TRAIL splice variant TRAILshort disrupts T cell receptor signaling and promotes immune tolerance in vivo

作者信息Shahrzad Jalali, Sekar Natesampillai, Zilin Nie, Ying Zhang, Ismail Can, Aswath P Chandrasekar, Brianna M Hameister, Cristina Correia, Tuantuan V Zhao, Dong-Gi Mun, Enrique Garcia-Rivera, Robert Matson, Ashton Krogman, Mark A Maynes, Robin Batchelor, Dileep D Monie, Hu Li, Atta Behfar, Saad S Kenderian, Akhilesh Pandey, Stephen M Ansell, Timucin Taner, Cornelia Weyand, Daniel D Billadeau, Andrew D Badley
PMID42544577
发布时间2026-08-03
DOI10.1172/JCI194449

实验完整度

包含体外细胞实验、磷酸化蛋白质组学、机制研究(SPH-1抑制/敲低/敲除)、人源化小鼠体内模型及CAR-T模型等多层次验证,明确功能与机制验证。

主要模型

原代人CD3+、CD4+、CD8+ T细胞 人源化Hu-CD34+ NSG小鼠 TRAILshort敲入小鼠来源的MEF L428、JeKo-1、Jurkat等细胞系

重点核对

TRAILshort肽或EV处理浓度(10-5000 ng/mL)及细胞与EV比例(1:1000) CD3/CD28 Dynabeads刺激条件(1:2或1:1,时间30分钟至48小时) SHP-1抑制(NSC-87877,0.5 μM)及siRNA/CRISPR敲除条件 人源化小鼠模型(Hu-CD34+ NSG)及细胞接种数量(2×10^6 MEF、1×10^6 JeKo-1等) CAR-T细胞生成方案(4-1BB/CD3ζ二代CAR)

摘要

TRAIL是一种TNF家族配体,其三聚化TRAIL-R1(DR4)或TRAIL-R2(DR5)以诱导受体表达细胞的凋亡、坏死性凋亡和/或NF-κB激活。我们先前发现TRAILshort是TRAIL的一种剪接变体,缺乏半胱氨酸230,无法三聚化,并作为显性负性配体阻断TRAIL介导的凋亡。TRAILshort表达于细胞表面和细胞外囊泡中,使其能够赋予产生细胞和旁观细胞TRAIL抗性。在本研究中,我们发现TRAILshort水平升高与慢性病毒感染、癌症和自身免疫性疾病相关,提示其与免疫调节受损有关。利用无偏磷酸化蛋白质组学和机制研究,我们证明TRAILshort与DR5结合可招募并激活磷酸酶Src同源区2结构域含磷酸酶1(SHP-1),导致ζ链相关蛋白激酶70(ZAP-70)去磷酸化,破坏ZAP-70与CD3ζ的相互作用,并损害T细胞受体信号传导,从而降低T细胞对抗原或CD3/CD28交联的活化、增殖和细胞因子产生。遗传或药理学抑制SHP-1可逆转这些效应。在人源化小鼠模型中,TRAILshort促进了转化小鼠胚胎成纤维细胞(MEF)和L428的持续存在,并拮抗了CD19导向的CAR T细胞活性,揭示TRAILshort是T细胞功能的免疫调节剂,具有治疗意义,包括阻断TRAILshort以恢复T细胞免疫或递送TRAILshort以强制免疫耐受。

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
TRAILshort是否以及如何调节T细胞功能,从而在癌症和慢性感染中促进免疫逃逸?
核心机制
TRAILshort与DR5结合招募并激活SHP-1,SHP-1使ZAP-70去磷酸化,破坏ZAP-70与CD3ζ的相互作用,从而抑制TCR近端信号传导。
主要证据
磷酸化蛋白质组学显示TCR信号通路改变;Western blot证实TRAILshort降低ZAP-70、LAT、PLCγ磷酸化;免疫共沉淀验证SHP-1与DR5相互作用;SHP-1抑制或敲低/敲除逆转抑制作用。
研究意义
TRAILshort可作为治疗靶点,阻断TRAILshort可恢复T细胞免疫,用于癌症和慢性感染;递送TRAILshort可诱导免疫耐受,用于自身免疫病和移植。

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

TRAILshort表达与疾病关联分析

评估TRAILshort在多种疾病中的表达水平,以建立其与免疫功能障碍的关联。

对GEO RNA-seq数据进行富集分析,比较高表达与低表达TRAILshort样本。

2

TRAILshort对TCR信号通路的影响

确定TRAILshort是否影响TCR近端信号分子。

原代T细胞经TRAILshort处理,CD3/CD28刺激后检测ZAP-70、LAT、PLCγ磷酸化。

3

TRAILshort对T细胞功能的影响

评估TRAILshort对抗原特异性T细胞反应、活化和增殖的影响。

ELISpot检测IFN-γ,流式检测CD69/CD40L,CFSE增殖实验。

4

TRAILshort下游机制研究

鉴定TRAILshort与DR5结合后招募的信号分子及下游效应。

Fc融合蛋白下拉结合质谱鉴定相互作用蛋白,免疫共沉淀验证SHP-1招募和活化,使用SHP-1底物捕获突变体。

5

SHP-1功能验证

确定SHP-1在TRAILshort抑制TCR信号中的必要性。

使用SHP-1抑制剂、siRNA敲低和CRISPR敲除,检测ZAP-70磷酸化、IFN-γ分泌、T细胞活化及增殖。

6

体内免疫耐受与抗肿瘤免疫评估

在人源化小鼠模型中验证TRAILshort对T细胞免疫和肿瘤生长的影响。

将WT或TRAILshort MEF或L428细胞植入人源化小鼠,监测肿瘤生长;使用CAR-T模型评估TRAILshort对抗肿瘤活性的影响。

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
DMEM培养基----
RPMI培养基----
胎牛血清----
青霉素-链霉素----
L-谷氨酰胺----
pHrodo染料Invitrogen, Thermo Fisher Scientific--
LSM780多光子共聚焦显微镜Zeiss--
CD3/CD28 DynabeadsThermo Fisher Scientific--
IFN-γ ELISpot试剂盒MABTECH--
流式细胞术BD FACSCanto X--
CFSEInvitrogen, Thermo Fisher Scientific--
抗Flag抗体----
抗TRAILshort抗体----
SHP-1抑制剂NSC-87877Calbiochem--
Accell PTPN6 siRNA库DharmaconE-009778-00
非靶向siRNADharmaconD-001910-10
Alt-R crRNAIDT1072534
Cas9-NLS蛋白UC Berkeley Macrolab--
聚乙烯亚胺(MW 25,000)Polysciences--
切向流过滤----
Orbitrap Eclipse Tribrid质谱仪Thermo Fisher Scientific--
Ultimate 3000液相色谱系统Thermo Fisher Scientific--
Fe(III)-NTA树脂Agilent Technologies--
PTMScan HS pY1000磁珠Cell Signaling Technology--
IncuCyte Caspase 3/7染料Sartorius4440
小鼠SuperKillerTRAILAdipoGenAG-40T-0004
抗Fas抗体Antibodies OnlineABIN1177304
NF-κB荧光素酶报告基因Addgene111216
NFAT荧光素酶报告基因Addgene17870
双荧光素酶报告基因检测系统Promega--
X-Vivo 15培养基----

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
TRAILshort表达与疾病关联分析
GEO数据集来源及样本分型
阅读提示:Methods-RNA-seq data analysis
EV摄取实验
EV标记及摄取检测时间
阅读提示:Methods-EV uptake assay; Figure 1B legend
TCR信号检测
TRAILshort处理浓度(10-5000 ng/mL)、刺激时间(30 min)及抗体
阅读提示:Methods-TCR signaling study; Figure 2 legend
T细胞功能实验
TRAILshort处理浓度、抗原种类及浓度、刺激时间
阅读提示:Methods-Assessment of T cell responses
SHP-1功能验证
SHP-1抑制剂的浓度(0.5 μM)、siRNA浓度(1 μM)、CRISPR RNP组成
阅读提示:Methods-SHP-1 immunoblotting and functional studies; Figure 6 legend
体内实验
小鼠品系(Hu-CD34+ NSG)、细胞接种数量、时间点
阅读提示:Methods-In vivo tumor models; Figure 7 legend