T細(xì)胞自我激活新機(jī)制增強(qiáng)抗腫瘤能力

文獻(xiàn)速遞|T細(xì)胞自我激活新機(jī)制，增強(qiáng)抗腫瘤能力文章信息期刊：Immunity影響因子（IF）：32.4（2023年）標(biāo)題：cis-B7:CD28interactionsatinvaginatedsynapticmembranesprovideCD28co-stimulationandpromoteCD8+Tcellfunctionandanti-tumorimmunity作者：YunlongZhao（趙云龍）,etal.作者單位：加州大學(xué)圣地亞哥分校引用產(chǎn)品：ICAM-1Protein,Human,Recombinant(HisTag),HPLC-verified（\o"貨號(hào)：10346-H08H"貨號(hào)：10346-H08H）ICAM-1Protein,Mouse,Recombinant(HisTag),HPLC-verified（貨號(hào)：\o"50440-M08H"50440-M08H）產(chǎn)品應(yīng)用：Jurkat:SLB細(xì)胞顯微鏡檢測(cè)，OT-1細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)。文章摘要抗原遞呈細(xì)胞（APC）表達(dá)的B7配體（CD80和CD86）反式激活T細(xì)胞上的主要共刺激受體CD28。然而，在外周組織中，表達(dá)B7配體的APC相對(duì)較少。因此外周組織中是否也會(huì)發(fā)生CD28共刺激呢？具體的機(jī)制是什么？本文中報(bào)告了CD8+T細(xì)胞自身表達(dá)B7配體，在免疫突觸的膜內(nèi)翻結(jié)構(gòu)中與CD28產(chǎn)生順式相互作用，是由PI3K-SNX9信號(hào)軸驅(qū)動(dòng)的膜重塑結(jié)果。順式B7：CD28相互作用，通過蛋白激酶激活CD28信號(hào)傳導(dǎo)，促進(jìn)CD8+T細(xì)胞存活、遷移和細(xì)胞因子的產(chǎn)生。在小鼠腫瘤模型中，T細(xì)胞內(nèi)在順式B7:CD28相互作用的缺失會(huì)減少瘤內(nèi)T細(xì)胞并加速腫瘤生長(zhǎng)。研究表明，T細(xì)胞可以通過一種之前未被描述的免疫細(xì)胞自體信號(hào)給予的新機(jī)制，在外周組織中自我激活并增強(qiáng)其抗腫瘤能力。?文章主要研究結(jié)果及機(jī)制（源自文獻(xiàn)：/10.1016/j.immuni.2023.04.005）研究背景T細(xì)胞免疫療法在腫瘤治療領(lǐng)域已取得重大進(jìn)展，但同樣也面臨不少挑戰(zhàn)。T細(xì)胞激活需要兩種信號(hào)：T細(xì)胞抗原受體（TCR）介導(dǎo)和共刺激受體CD28介導(dǎo)。CD28從數(shù)量和質(zhì)量上調(diào)節(jié)T細(xì)胞受體反應(yīng)，是癌癥、自身免疫和病毒感染中T細(xì)胞功能失調(diào)的信號(hào)之一。其配體B7（CD80和CD86）在抗原遞呈細(xì)胞（APC）表達(dá)。繼發(fā)性淋巴器官中B7:CD28反式作用在TCR，促進(jìn)T細(xì)胞的增殖、存活和細(xì)胞因子的產(chǎn)生。但在外周組織中，非免疫細(xì)胞通常不表達(dá)B7。因此在外周組織中T細(xì)胞如何接受共刺激信號(hào)的機(jī)制尚不明確。本研究由第一作者和博士后研究員趙云龍博士領(lǐng)銜，研究團(tuán)隊(duì)來自加州大學(xué)圣地亞哥分校和圣地亞哥醫(yī)學(xué)院。通過顯微鏡成像技術(shù)，發(fā)現(xiàn)B7:CD28順式作用主要發(fā)生在免疫突觸的內(nèi)陷（invaginated）膜部位，并且和CD28的內(nèi)吞作用偶聯(lián)。利用熒光共振等技術(shù)研究了B7:CD28相互作用激活T細(xì)胞，抑制腫瘤的分子機(jī)制，發(fā)現(xiàn)T細(xì)胞為自身提供共刺激信號(hào)并促進(jìn)其抗腫瘤功能。全新機(jī)制為基于促進(jìn)免疫共刺激受體的順式激活的抗癌新方法提供了依據(jù)。研究結(jié)果01：B7:CD28存在順式作用通過流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)到CD8+T細(xì)胞同時(shí)表達(dá)CD28和B7，尤其是在抗原暴露后。通過顯微鏡技術(shù)，發(fā)現(xiàn)CD28與B7的共定位比與PD-L1的共定位更強(qiáng)，表明CD28和B7的物理距離更近。并通過共振能量轉(zhuǎn)移技術(shù)（FRET），CD28與B7之間表現(xiàn)為受體光漂白后供體光恢復(fù)，而CD28與PD-L1之間則較低。此外CD28與B7之間的FRET被一種CTLA4的免疫球蛋白abatacept減弱，這種免疫球蛋白能與B7緊密結(jié)合并阻斷CD28與B7的相互作用，因此B7:CD28存在順式作用。02：cis-B7:CD28可刺激T細(xì)胞活性研究人員構(gòu)建穩(wěn)定表達(dá)CD80和CD86或兩者都不表達(dá)的Jurkat株系和RajiAPCs，實(shí)現(xiàn)B7順式、反式或兩者都向CD28呈遞的共培養(yǎng)條件。不含B7條件下，SEE刺激TCR表達(dá)NFkB、AP1和IL-2信號(hào)。在Raji細(xì)胞上表達(dá)B7，即提供反式B7:CD28作用，三種信號(hào)會(huì)增加。在Jurkat細(xì)胞上表達(dá)B7，即提供順式B7:CD28作用，同樣會(huì)增加三種信號(hào)。與順式B7單獨(dú)存在相比，順式B7和反式B7共存會(huì)降低三種信號(hào)，表明反式B7和順式B7會(huì)競(jìng)爭(zhēng)CD28。研究證實(shí)cis-B7:CD28相互作用促進(jìn)T細(xì)胞中NFkB、AP1和IL-2的表達(dá)。并通過B7缺陷T細(xì)胞數(shù)據(jù)表明，B7表達(dá)可增強(qiáng)T細(xì)胞產(chǎn)生IFNγ。03：cis-B7:CD28作用的分子機(jī)制

abatacept能夠抑制順式和反式B7:CD28作用，說明順式和反式B7與CD28結(jié)合位點(diǎn)相同，并以“頭對(duì)頭”的方式結(jié)合。頭對(duì)頭順式結(jié)合需要蛋白質(zhì)彎曲或膜內(nèi)陷，后者會(huì)使相互作用蛋白質(zhì)的胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域（ICD）相距更遠(yuǎn)。本研究通過分析B7ICD和CD28ICD之間的FRET進(jìn)行驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)當(dāng)B7和CD28順式作用時(shí)，它們的ICD位于遠(yuǎn)端，而外結(jié)構(gòu)域（ECD）位于近端，這與頭對(duì)頭結(jié)合一致。雙分子發(fā)光互補(bǔ)（BiLC）的研究結(jié)果與FRET一致。通過誘導(dǎo)負(fù)膜曲率，確定其可促進(jìn)順式B7:CD28作用，并與內(nèi)吞相關(guān)。CD28突變體的跨膜結(jié)構(gòu)域（TMD）被CD45短結(jié)構(gòu)域取代，以增強(qiáng)內(nèi)吞作用。結(jié)果顯示，與野生型相比，CD28突變體在37℃的內(nèi)吞作用減弱。進(jìn)一步的研究證實(shí)，CD28通過細(xì)胞內(nèi)吞作用所形成的細(xì)胞膜凹陷，來促進(jìn)其與B7的順式結(jié)合。這種凹陷是通過CD28招募的磷脂酰肌醇-3-激酶PI3K和分選連接蛋白SNX9共同介導(dǎo)的。CD28通過PI3K和SNX9聚集在免疫突觸上的細(xì)胞膜凹陷，從而與B7順式結(jié)合并激活CD28。激活的CD28招募蛋白激酶C激活T細(xì)胞。04：cis-B7:CD28作用抗腫瘤活性

研究團(tuán)隊(duì)隨后證實(shí)，cis-B7:CD28作用可以增強(qiáng)腫瘤特異性T細(xì)胞的抗腫瘤活性。阻斷B7和CD28之間的順式相互作用，則可以明顯抑制T細(xì)胞的功能，并能加速小鼠腫瘤的生長(zhǎng)。因此，在缺乏共刺激信號(hào)的腫瘤組織中，順式激活CD28為維持T細(xì)胞的抗腫瘤功能提供了保障。研究結(jié)論綜上所述，趙云龍等人發(fā)現(xiàn)活化的T細(xì)胞表面同時(shí)存在大量的CD28共受體和B7配體。通過超分辨顯微術(shù)、熒光共振能量轉(zhuǎn)移、雙分子螢光互補(bǔ)以及透射電