清除调节性T细胞增强弱免疫原性新抗原疫苗诱导的T细胞应答

Depletion of regulatory T cells enhances the T cell response induced by the neoantigen vaccine with weak immunogenicity.

作者信息Ruichen Huang, Qiao Zhou, Jiajun Liu, Yang Xia, Yang Jiao, Bi Zhao, Tangtao Feng, Haosu Zhou, Xiuyan Song, Hao Qin, Jun Wang, Lan Cheng, Yunye Ning, Qinying Sun, Yanfang Liu, Xiaoping Su, Yuchao Dong, Wei Zhang
PMID39579711
期刊Neoplasia
发布时间2025-01
DOI10.1016/j.neo.2024.101088

实验完整度

包含体外ELISPOT、流式、ELISA,体内两种肿瘤模型(LLC和ID8)的治疗实验,以及转录组测序和TCR测序等多层级验证。

主要模型

LLC(Lewis肺癌)小鼠皮下移植瘤模型 ID8(小鼠卵巢上皮癌)小鼠皮下移植瘤模型

重点核对

LLC和ID8两种肿瘤模型的建立(3×10^5 LLC和1×10^5 ID8细胞皮下注射) Treg清除方案(第2天腹腔注射CTX 100 mg/kg和CD25mAb 50 μg/只,第7、12天仅注射CD25mAb 50 μg/只) 新抗原疫苗(100 μg/肽)联合Poly(I:C)(50 μg)皮下注射的时间点和部位 ELISPOT检测中DC与T细胞共培养比例和时长(1:4,18-24小时) TCR测序分析中TCR亲和力预测的筛选阈值(结合评分≥0.8)

摘要

背景:新抗原疫苗因其肿瘤特异性和绕过中枢耐受机制的能力,在治疗晚期癌症方面具有显著潜力。然而,许多新抗原表现出较弱的免疫原性,且肿瘤和肿瘤引流淋巴结中存在的免疫抑制因子损害了癌症新抗原疫苗的疗效。消除免疫抑制细胞将改善疫苗诱导的抗肿瘤免疫细胞的启动和扩增。方法:本研究将一种Treg清除方案(由CD25单克隆抗体和低剂量环磷酰胺(LD-CTX)组成)与新抗原疫苗联合用于治疗实体瘤小鼠。我们构建了两种肿瘤模型,并在基因和蛋白水平上研究了四个组(PBS、疫苗、CD25mAb+CTX和联合组)治疗效果的差异。应用ELISPOT和TCR测序检测新抗原反应性T细胞(NRT)的扩增和肿瘤抗原扩散。结果:在联合组中,ELISPOT结果显示由弱免疫原性肽诱导的NRT细胞明显扩增。联合组在抑制肿瘤生长、延长荷瘤小鼠生存期以及促进T细胞浸润肿瘤方面表现出显著改善。此外,与Vac组相比,通过TCR测序在联合组中检测到更多新抗原靶向和TAA靶向的T细胞。转录组测序和流式细胞术结果显示,联合组中Tregs的数量较低,而记忆效应T细胞和效应T细胞的比例高于疫苗组。在接受这种Treg清除策略的接种小鼠中也观察到成熟DC的增加。结论:我们的研究首次揭示,抑制Tregs的正常功能将“较弱”的新抗原转化为“较强”的新抗原,同时也有助于NRT细胞的增殖。这种Treg清除策略使免疫原性差的新抗原能够引发强烈的免疫应答,从而增强新抗原疫苗在延缓肿瘤生长和延长宿主生存方面的疗效。

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
清除调节性T细胞(Tregs)能否增强弱免疫原性新抗原疫苗诱导的抗肿瘤T细胞免疫应答?
核心机制
LD-CTX和CD25mAb清除Tregs后,减轻了对DC成熟和抗原呈递的抑制,促进了新抗原反应性T细胞(NRT)的扩增和肿瘤抗原扩散,从而增强抗肿瘤免疫应答。
主要证据
在LLC和ID8两种小鼠模型中,ELISPOT显示联合组弱免疫原性肽诱导的IFN-γ斑点显著增加;TCR测序显示NRT和TAA特异性T细胞克隆扩增;流式显示Treg比例降低,效应/记忆T细胞比例升高。
研究意义
为临床中免疫原性弱的新抗原疫苗疗效有限的问题提供了一种联合治疗策略,可能提高新抗原疫苗的临床缓解率。

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

新抗原免疫原性筛选

鉴定LLC和ID8肿瘤中弱免疫原性的新抗原肽。

通过ELISPOT检测小鼠脾脏T细胞对LLC和ID8新抗原肽的IFN-γ反应,筛选出弱免疫原性肽。

2

Treg清除联合新抗原疫苗治疗

评估LD-CTX和CD25mAb清除Tregs是否能增强新抗原疫苗的抗肿瘤效果。

建立LLC和ID8皮下移植瘤模型,分为PBS、疫苗、LD-CTX+CD25mAb和联合组,给予相应治疗,监测肿瘤生长和生存期。

3

T细胞浸润分析

评估联合治疗对肿瘤内T细胞浸润的影响。

通过免疫荧光染色检测肿瘤组织中CD4+和CD8+ T细胞的浸润数量。

4

转录组测序分析TDLN免疫应答

在基因水平分析联合治疗对TDLN中免疫细胞组成和基因表达的影响。

提取TDLN RNA进行转录组测序,使用CIBERSORT和ssGSEA分析免疫浸润,并分析T细胞亚群标记基因表达。

5

流式细胞术检测免疫细胞比例

在蛋白水平验证联合治疗对Tregs、效应/记忆T细胞和DC成熟的影响。

收集TDLN单细胞悬液,通过流式细胞术检测CD4+CD25+ T细胞、CD4+Foxp3+ Tregs、效应记忆T细胞、Th1、CTL、CD137+ T细胞和成熟DC的比例。

6

TCR测序分析NRT扩增和抗原扩散

评估联合治疗是否促进新抗原特异性T细胞克隆扩增和肿瘤抗原扩散。

对LLC模型小鼠的TDLN进行TCR β链测序,分析V-J基因片段使用、克隆多样性和新抗原/TAA特异性TCR克隆频率。

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
杜氏改良Eagle培养基Gibco11995073
胎牛血清Gibco12483020
抗生素-抗真菌溶液ThermoFisher15240062
RPMI 1640培养基Gibco11875093
环磷酰胺Sigma-AldrichPHR1404
CD25单克隆抗体bioxcellPC-61.5.3
聚肌胞苷酸MCEHY-107202
粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子novoprotein--
白细胞介素-4novoprotein--
肿瘤坏死因子-αnovoprotein--
小鼠IFN-γ ELISpot检测试剂盒(ALP)MAbtech3321-4APW-2
Ficoll-Paque密度梯度离心介质Cytiva10294426
IFN-γ ELISA试剂盒Multi SciencesEK280/3-AW1
TNF-α ELISA试剂盒Multi SciencesEK282/4-AW1
细胞活化混合物Biolegend423303
转录因子缓冲液套装BD Pharmingen562574
Zombie Aqua可固定活力染料试剂盒Biolegend423101
FITC标记抗小鼠CD45抗体Biolegend103107
Brilliant Violet 421标记抗小鼠CD3ε抗体Biolegend100335
APC标记抗小鼠CD4抗体Biolegend100515
PerCP/Cyanine5.5标记抗小鼠CD8a抗体Biolegend100734
APC/Fire750标记抗小鼠CD25抗体Biolegend102053
Alexa Fluor 700标记抗小鼠/人CD44抗体Biolegend103025
APC/Cyanine7标记抗小鼠CD62L抗体Biolegend104427
PE标记抗小鼠CD137抗体Biolegend106105
PE标记大鼠抗小鼠Foxp3抗体BD Pharmingen560408
PE标记抗小鼠IFN-γ抗体Biolegend505807
Brilliant Violet 421标记抗小鼠CD11c抗体Biolegend117329
PE标记抗小鼠I-A/I-E抗体Biolegend107607
CytoFLEX流式细胞仪Beckman Coulter--
重组抗CD4抗体Biossbs-0766R
抗小鼠CD8抗体Biossbs-0648R
山羊抗兔IgG H&L(HRP)Abcamab205718
Alexa Fluor™ 546酪胺信号放大试剂InvitrogenB40954
Alexa Fluor™ 488酪胺信号放大试剂InvitrogenB40953
NovaSeq测序仪Illumina--
TRIzol试剂Invitrogen15596026

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
肿瘤模型建立
LLC细胞注射量(3×10^5)和ID8细胞注射量(1×10^5);注射部位(左腹股沟皮下);注射体积(75 μL PBS)
阅读提示:Materials and Methods, Tumor-bearing models
Treg清除方案
CTX剂量(100 mg/kg)和给药时间(第2天);CD25mAb剂量(50 μg/只)和给药时间(第2、7、12天);给药途径(腹腔注射)
阅读提示:Materials and Methods, Tumor-bearing models
新抗原疫苗给药
肽疫苗剂量(100 μg/肽)和Poly(I:C)剂量(50 μg);给药时间和部位(第3、8、13天皮下注射于双侧腋窝和右腹股沟)
阅读提示:Materials and Methods, Tumor-bearing models
ELISPOT检测
DC与T细胞共培养比例(1:4)和时长(18-24小时);脾脏T细胞分离时间(LLC第19天,ID8第17天)
阅读提示:Materials and Methods, IFN-γ enzyme-linked immunospot (ELISPOT) assay
TCR测序分析
TCR亲和力预测筛选阈值(结合评分≥0.8);表位预测数据库(SYFPEITHI)和亲和力预测工具(TEIM-Res)
阅读提示:Materials and Methods, TCR sequencing