Cell Press:免疫細胞治療癌症福音——重編程高效再生抗原特異性CD8陽性T細胞
過繼免疫治療(利用功能性T細胞)是對抗多種癌症和病毒感染的潛在有效治療策略。眾所周知,T淋巴細胞是適應性免疫中一種重要的免疫細胞,尤其是細胞毒性T淋巴細胞(CTLs),它在抵抗微生物、病毒感染及腫瘤中發揮巨大作用。然而,腫瘤或慢性病毒感染常常會阻礙或逃避T細胞免疫,此外,持續的暴露於病毒抗原或癌症抗原會導致T細胞進入一個「耗竭」狀態,這些都會使功能性的抗原特異性T細胞數量減少,對治療不利。近期,Toshinobu Nishimura等人發表在Cell Press上的一篇報道給癌症患者帶來了福音:他們從HIV病人中分離出抗原特異性CD8+T細胞,重新編程使其變為誘導性多功能幹細胞(iPSCs),再用iPSCs誘導分化出抗原特異性CD8+T細胞,這些細胞不僅有著高的增殖能力和延長的端粒,而且還與來源於病人的最初的T細胞具有相同的抗原特異性殺傷活性和T細胞受體基因重排模式。
抗原特異性殺傷性T細胞重編程形成T細胞來源的誘導性多功能幹細胞(T-iPSCs)
作者從HIV-1感染者的血液中分離出抗原特異性CD8+T細胞(H25-#4細胞系),在T細胞培養基中培養兩天後,在白介素7和白介素15存在下,用兩種仙台病毒(一種載體編碼OCT3/4、SOX2、KLF4、c-MYC,另一種載體編碼SV40T抗原)進行轉染,培養40天後,出現了足夠多的幹細胞樣克隆。這些細胞展現出鹼性磷酸酶的活性,並且表達幹細胞表面的標誌分子: SSEA-4、Tra 1-60、Tra1-81(圖1)。同時,研究者還檢測證明:這些用T細胞誘導脫分化出來的誘導性多功能幹細胞(iPSCs)攜帶原始T細胞的T細胞受體(TCR)基因。
圖1 CTL克隆誘導產生人iPSCs流程
T-iPSCs再分化形成表達T細胞受體(TCR)的CD8+ T細胞
研究者將誘導出來的T-iPSCs,在VEGF、SCF和FLT-3L存在下,與C3H10T1/2飼養細胞共培養,以誘導獲得產生CD34+造血幹細胞或祖細胞。培養第14天時,將T-iPSCs轉移到含有FLT-3L和IL-7的培養基中,與OP9-DL1飼養細胞共培養。培養21~28天後, T-iPSCs會分化出CD45+,CD38+,CD7+, CD45RA+,CD3+,和 TCRαβ+T細胞系。再用a-CD3/28 beads 或PHA刺激,然後在IL-7和IL-15存在下加入X射線處理的PBMCs共培養。14天後,CD8單陽性細胞出現。作者還用實時定量PCR(RT-PCR)比較了再分化出來的CD8+T細胞、普通CD8+T細胞、普通CD4+T細胞、H25-#4細胞系的基因表達情況。發現再分化出來的CD8+T細胞與原始H25-#4細胞系表達情況一致,這證明了分化出來的CD8+T細胞是抗原特異性CD8+T細胞。
用T-iPSCs產生增殖量高的T細胞
作者分別檢測了再分化出來的抗原特異性CD8+T細胞和原始分離出來的CD8+ T細胞克隆(H25-#4)的增殖速度。發現:在IL-7和IL-15存在情況下,再分化出來的抗原特異性CD8+T細胞兩周內呈100-1000倍指數增加,而H25-#4細胞系只呈20倍指數增加。且高指數增長下再分化出來的抗原特異性CD8+T細胞仍然表達T細胞標誌分子:CCR7、CD27、CD28。
再分化的CD8+T細胞具有抗原特異性T細胞功能
最後作者用HLA-A24陽性B細胞(表面有HIV-1抗原表位)作為抗原呈遞細胞進行了T細胞功能試驗。試驗表明:T-iPSCs分化出來的T細胞能夠釋放細胞毒因子殺死特定的靶細胞,即這種再分化的CD8+T細胞具有抗原特異性T細胞功能。
總之,這種利用重編程高效再生抗原特異性CD8+T細胞是一次重大突破,將會給癌症免疫治療添上光輝的一筆!
信息來源: Toshinobu Nishimura et al. Generation ofRejuvenated Antigen-Specific T Cells by Reprogramming to Pluripotency andRedifferentiation. Cell Stem Cell 12, 114–126, January 3, 2013 a2013 ElsevierInc.
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