树突状细胞联合抗TIGIT免疫治疗增强针对HIV-1的适应性NK细胞

Combined dendritic cell and anti-TIGIT immunotherapy potentiates adaptive NK cells against HIV-1.

作者信息Ildefonso Sánchez-Cerrillo, María Agudo-Lera, Olga Popova, Ilya Tsukalov, Marta Calvet-Mirabent, Ignacio de Los Santos, Lucio García-Fraile, Patricia Fuentes, Cristina Delgado-Arévalo, Juan Alcain, Nerea Sánchez-Gaona, Judith Grau-Expósito, María Lázaro-Díez, Cecilia Muñoz-Calleja, Arantzazu Alfranca, Meritxell Genescà, Julia G Prado, Vladimir Vrbanac, Alejandro Balazs, María José Buzón, María L Toribio, María A Muñoz-Fernández, Francisco Sánchez-Madrid, Enrique Martín-Gayo
PMID40473838
发布时间2025-07
DOI10.1038/s44321-025-00255-x

实验完整度

包含体外细胞功能实验、NK杀伤实验、抗体阻断实验、人源化小鼠模型(hBLT和NSG-mVOA)以及组织学分析,涉及功能和机制验证,符合高实验完整度标准。

主要模型

人源化NSG小鼠移植PWH CD4+ T细胞模型(mVOA模型) K562细胞系 CHO-gp120细胞系 原代NK细胞与自体CD4+ T细胞共培养体系

重点核对

MDDC是否由GM-CSF和IL-4分化6-7天,并用1μg/ml Poly I:C纳米颗粒刺激16小时; NK细胞与MDDC共培养的比例(2:1)及IL-2浓度(50 IU/mL); NK细胞与CD4+ T细胞共培养的比例(1:2:3),并使用50 nM Romidepsin和30 μM Raltegravir; NKG2C+细胞比例阈值16.6%用于区分有效应答者和无应答者; 人源化小鼠模型(NSG-mVOA)中,MDDC:NK:CD4比例为1:2:4,抗TIGIT抗体(Tiragolumab)剂量为100 μg/只。

摘要

自然杀伤(NK)细胞是靶向HIV-1感染者(PWH)中持续感染的CD4+ T细胞的有希望的候选细胞。然而,HIV-1感染的慢性化损害了NK细胞的功能,需要额外的策略来增强其细胞毒性活性。本研究表明,用含有Poly I:C的纳米颗粒(Nano-PIC-MDDC)引发的树突状细胞增强了来自有效应答PWH的NK细胞的自然细胞毒性功能。这些NK细胞表现出增加的NKG2C+细胞亚群比例,能够通过TRAIL受体消除HIV-1感染的CD4+ T细胞。相比之下,在无应答PWH中,抑制性受体TIGIT的高表达与NKG2C+ NK细胞频率降低和TRAIL表达减少相关。TIGIT阻断通过上调TRAIL恢复了来自无应答PWH的NK细胞对HIV-1感染细胞的细胞毒性。此外,在人源化NSG小鼠中,Nano-PIC-MDDC引发的NK细胞与抗TIGIT免疫治疗联合使用可减少HIV-1感染细胞的扩增,保留NKG2C+ NK细胞前体并增加组织中的TRAIL表达。总的来说,这些发现支持将Nano-PIC-MDDC和TIGIT阻断联合使用作为实现HIV-1治愈的有希望的免疫治疗策略。

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
本研究旨在探究纳米颗粒包裹的Poly I:C激活的树突状细胞能否增强HIV-1感染者NK细胞的细胞毒性功能,以及TIGIT阻断是否可进一步提高其抗病毒活性。
核心机制
Nano-PIC-MDDC通过上调NKG2C+ NK细胞中的TRAIL表达来增强NK细胞的细胞毒性,从而通过TRAIL受体途径消除HIV-1感染的CD4+ T细胞。TIGIT阻断可上调TRAIL,恢复无应答者NK细胞的功能。
主要证据
体外实验显示,Nano-PIC-MDDC处理的NK细胞对HIV-1感染CD4+ T细胞的杀伤增强,且与NKG2C和TRAIL表达相关;TIGIT阻断抗体恢复无应答者NK细胞的功能;体内人源化NSG小鼠实验证实联合治疗减少感染细胞扩增并增加组织中TRAIL表达。
研究意义
作者提出Nano-PIC-MDDC与TIGIT阻断联合使用是一种有希望的免疫治疗策略,可个体化增强PWH的抗病毒免疫反应,可能有助于减少病毒储存库并推进HIV-1治愈。

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

MDDC的生成与激活

评估Nano-PIC-MDDC对树突状细胞成熟和细胞因子分泌的影响

从PWH和健康供者分离单核细胞,用GM-CSF和IL-4诱导分化为MDDC,然后分别用可溶性Poly I:C、空纳米颗粒或Poly I:C负载的纳米颗粒(Nano-PIC)刺激16小时,分析细胞活力、IL-12、IFNβ等细胞因子表达,以及CD86、CD40等成熟标志物和NK配体(MICa/b,ULBP-1,HLA-E)的表达。

2

NK细胞激活和共培养

确定Nano-PIC-MDDC是否增强NK细胞的脱颗粒和细胞因子产生

从HD和PWH中分离NK细胞,与Nano-PIC-MDDC共培养,通过流式细胞术检测CD107a和IFNγ表达,并利用transwell实验验证细胞接触依赖性。

3

体外杀伤实验

评估Nano-PIC-MDDC激活的NK细胞对靶细胞的自然杀伤和ADCC活性

将NK细胞与K562-GFP靶细胞共培养检测自然杀伤功能,或与CHO-gp120细胞预孵育bNAbs检测ADCC,通过流式细胞术分析靶细胞死亡。

4

针对HIV-1感染CD4+ T细胞的细胞毒性功能检测

验证Nano-PIC-MDDC激活的NK细胞能否消除自体HIV-1感染的CD4+ T细胞

从PWH中分离自体CD4+ T细胞,用Romidepsin和Raltegravir处理以激活潜伏病毒,与Nano-PIC-MDDC处理的NK细胞共培养,通过流式细胞术检测p24+ CD4+ T细胞比例。

5

免疫检查点受体阻断实验

测试TIGIT或TIM3阻断对NK细胞功能的影响

在NK细胞与Nano-PIC-MDDC共培养时加入抗TIGIT或抗TIM3阻断抗体或对应同型对照,检测p24+细胞比例和CD107a+IFNγ+ NK细胞比例。

6

TRAIL和NKG2C阻断实验

确定NK细胞杀伤HIV-1感染细胞是否依赖于TRAIL或NKG2C

在NK细胞和感染CD4+ T细胞共培养体系中加入抗TRAIL或抗NKG2C阻断抗体,检测p24+细胞比例变化。

7

人源化小鼠体内模型验证

在体内验证Nano-PIC-MDDC联合抗TIGIT治疗对HIV-1感染细胞的清除效果

使用hBLT小鼠感染HIV-1(JRCSF)观察NKG2C+ NK细胞动态和TIGIT表达;使用NSG小鼠移植PWH CD4+ T细胞(mVOA模型)评估联合治疗对p24+细胞、组织病理和NK细胞表型的影响。

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
粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子PreprotechAF-300-03-50UG
白细胞介素-4Preprotech200-04
聚肌胞苷酸Merck-SigmaP1530
TransIT-X2转染试剂Mirus BioMIR 6004
白细胞介素-2StemCell78036.3
EasySep人NK细胞分离试剂盒Stemcell17955
DynaBeads人CD4+ T细胞分离试剂盒Life Technologies--
罗米地辛Selleck ChemicalsS3020
拉替拉韦Selleck ChemicalsS2005
人细胞因子风暴微球阵列试剂盒1RayBiotechFAH-STRM-1-96
人干扰素β ELISA试剂盒Bioss AntibodiesBSKH60184-96T
Ghost Dye Red 780活力染料TONBO biosciences13-0865-T100
抗人CD16抗体Biolegend302045
抗人CD56抗体Biolegend362505
抗人NKG2C抗体RyD SystemsFAB138G
抗人CD57抗体Biolegend359624
抗人TIGIT抗体Biolegend372734
抗人TIM3抗体Biolegend345022
抗人TRAIL抗体Biolegend308210
抗人DR4抗体Biolegend307207
抗人CD107a抗体Biolegend328620
抗人IFNγ抗体Biolegend554551
抗人颗粒酶B抗体Biolegend563389
抗人p24抗体Beckman Coulter6604667
抗TRAIL抗体R&D SystemsMAB375
抗NKG2C抗体R&D SystemsMAB1381
抗TIGIT抗体R&D SystemsMAB7898
TiragolumabSelleck ChemicalsA2028
人IgG1同型对照BioXCellBE0297
Nucleospin RNA病毒提取试剂盒Cultek (Macherey-Nagel)--
SuperScript III逆转录试剂盒Invitrogen--

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
MDDC制备与激活
GM-CSF和IL-4浓度100 IU/mL;分化时间6-7天;Poly I:C浓度1 μg/ml;纳米颗粒转染试剂TransIT-X2;刺激时间16小时
阅读提示:Methods: Generation of MDDC and stimulation with Poly I:C-loaded nanoparticles; Figure EV1
NK细胞分离与共培养
NK细胞纯度>90%;NK:MDDC比例2:1;IL-2浓度50 IU/mL;共培养时间16小时;transwell孔径0.4 μm
阅读提示:Methods: Immunomagnetic selection of NK cells, co-culture with Nano-PIC-MDDC and functional assays
NK杀伤HIV-1感染CD4+ T细胞实验
MDDC:NK:CD4比例为1:2:3;Romidepsin浓度50 nM;Raltegravir浓度30 μM;共培养时间16小时
阅读提示:Methods: Immunomagnetic selection of NK cells, co-culture with Nano-PIC-MDDC and functional assays; Figure 3A
TIGIT阻断实验
抗TIGIT抗体浓度1 μg/mL;同型对照浓度1 μg/mL;是否与Nano-PIC-MDDC共培养
阅读提示:Methods: Immunomagnetic selection of NK cells; Figure 4D, E
TRAIL阻断实验
抗TRAIL抗体浓度5 μg/mL;同型对照浓度5 μg/mL;有效应答者NK细胞
阅读提示:Methods: Immunomagnetic selection; Figure 5G
自然杀伤/ADCC实验
K562-GFP或CHO-gp120靶细胞;靶:NK比例1:2;bNAbs浓度VRC01 10μg/mL,PGT121 5μg/mL,3BNC117 1μg/mL;共培养时间16小时
阅读提示:Methods: Natural cytotoxicity and antibody-dependent cellular cytotoxicity in vitro killing assays
人源化小鼠实验
NSG小鼠移植CD4+ T细胞、NK细胞、MDDC比例1:2:4;抗TIGIT剂量100 μg/只;给药时间(第0天和第5天);分析时间(第7天)
阅读提示:Methods: Analysis of memory NK cells and impact of combined Nano-PIC-MDDC anti-TIGIT immunotherapy in humanized mice in vivo; Figure 7A