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中國科學(xué)家發(fā)表免疫學(xué)重要成果,“找出”關(guān)鍵T細(xì)
點(diǎn)擊次數(shù):126 發(fā)布時間:2016-8-20
研究背景
先前的研究發(fā)現(xiàn),在急性病毒感染中,特異性CD8+T細(xì)胞能夠通過分泌抗病毒細(xì)胞因子有效清除病毒。然而,在慢性病毒感染期間,病毒特異性CD8+T細(xì)胞卻會進(jìn)入功能“耗竭”的狀態(tài),表現(xiàn)較差的效應(yīng)器功能,喪失記憶潛能。
實(shí)際上,這種功能“耗竭”CD8+ T細(xì)胞依然能夠在慢染過程中控制病毒復(fù)制,使病毒維持在相對較低的水平,沒有在短時間內(nèi)爆發(fā)。目前,這背后的機(jī)制還知之甚少。
研究成果
發(fā)現(xiàn)重要CD8+ T細(xì)胞亞群
在這項(xiàng)研究中,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),在淋巴細(xì)胞性脈絡(luò)叢腦膜炎病毒(lymphocytic choriomeningitis virus , LCMV)慢染的小鼠中,表達(dá)趨化因子受體CXCR5的eCD8+ T細(xì)胞亞群對控制病毒復(fù)制起到關(guān)鍵的作用。 這些CXCR5+CD8+ T細(xì)胞會優(yōu)先定位于B細(xì)胞濾泡(B-cell follicles)中。
兩類細(xì)胞表型和功能差異
研究人員比較了CXCR5+ 和CXCR5- CD8+ T細(xì)胞的表型和功能。引人注目的是,與CXCR5-亞群相比,CXCR5+CD8+ T細(xì)胞表達(dá)了更低水平的抑制性受體分子PD-1和 Tim-3,以及更高水平的刺激性分子KLRG1。
為了闡明兩種細(xì)胞亞群在功能、狀態(tài)等方面的差異,研究人員進(jìn)行了RNA測序。結(jié)果發(fā)現(xiàn),CXCR5+亞群與CXCR5-亞群的基因表達(dá)模式差異非常大。具體來說,CXCR5+亞群中基因編碼的TNF家族蛋白及其受體,和某些趨化因子受體更加豐富。這表明了兩個細(xì)胞亞群的不同細(xì)胞狀態(tài)。
此外,研究還發(fā)現(xiàn),當(dāng)利用T細(xì)胞過繼轉(zhuǎn)移治療慢染小鼠時,CXCR5+CD8+ T細(xì)胞亞群比CXCR5−亞群表現(xiàn)出更好的治療潛力。此外,聯(lián)合抗PD-L1療法還對降低病毒載量產(chǎn)生了協(xié)同效應(yīng)。
Diagrammatic summary of the fate of CXCR5+ CD8+ T cells during chronic viral infection.(圖片來源:Nature)
重要調(diào)控因子:Id2/E2A
科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn),Id2/E2A軸是產(chǎn)生CXCR5+CD8+ T細(xì)胞亞群的重要調(diào)控因子。研究鑒定出了19種可能與兩種細(xì)胞亞群基因表達(dá)差異相關(guān)的轉(zhuǎn)錄-結(jié)合基序(transcription-binding motifs)。值得注意的是,V$E47_02(一種與轉(zhuǎn)錄因子E2A亞型E47相關(guān)的結(jié)合基序)在CXCR5+亞群中顯著富集。
據(jù)了解,E2A是轉(zhuǎn)錄因子bHLH家族中的一員,根據(jù)bHLH結(jié)構(gòu)域的不同,E2A蛋白具有兩種形式:E12和E47。與這一結(jié)果相一致的是,與CXCR5-亞群相比,CXCR5+細(xì)胞亞群表達(dá)了更低水平的Id2,它的作用是對抗E2A的轉(zhuǎn)錄活性。
研究結(jié)論
這一研究證實(shí),在慢性病毒感染期間,Id2/E2A軸驅(qū)動病毒特異性CD8 T細(xì)胞分化為不同的CXCR5+和CXCR5-亞群。CXCR5-CD8+ T細(xì)胞位于T細(xì)胞區(qū)(T cell zone),受嚴(yán)重原位抑制性微環(huán)境的影響,表現(xiàn)出嚴(yán)重的耗竭(exhaustion)。
相比之下,CXCR5+CD8+ T細(xì)胞會遷移到B細(xì)胞濾泡中。這一區(qū)域的抑制性微環(huán)境較弱,有效防止了這類細(xì)胞效應(yīng)器功能的快速損失。
不過,隨著Id2表達(dá)的增加,CXCR5+ CD8+ T細(xì)胞zui終也會變成CXCR5- CD8+ T細(xì)胞。研究證實(shí),這一新轉(zhuǎn)換而成的CXCR5- CD8+ T具有更好的細(xì)胞毒性;離開B細(xì)胞濾泡后,它們能夠更有效的清除病毒感染細(xì)胞。
研究還表明,HIV特異性CXCR5+CD8+ T過繼轉(zhuǎn)移或者靶向E2A/Id2軸有望更有效地清除HIV感染。此外,考慮到慢性病毒感染和癌癥之間很大程度上共享了T細(xì)胞耗竭機(jī)制,這項(xiàng)研究可能為癌癥免疫療法帶來新的曙光。