以下文章来源于闲谈 Immunology ,作者三花
人类不同T细胞亚群的特征性表面标记
Cell Immunol. 2021
TSCM细胞可以在体内启动时直接从注入的naïve T (TN)细胞中分化; TN和TSCM细胞,而不是TCM或TEFF细胞,能够重建包括TSCM细胞在内的记忆T细胞亚群的全部异质性; TN和TSCM细胞之间差异表达的基因只有75个,而TCM和TEM细胞则分别为157和226个。
CD8+ T细胞的分化途径
Clin Immunol. 2022
表达TN细胞的特征标记:CCR7+、CD45RA+、CD45RO−、CD62L+、CD27+、CD28+和IL-7RA+ (CD127); 表达记忆细胞的特征标记:CD95+、IL-2Rβ+ (CD122)、CXCR3+和LFA-1+; 表达更多的BCL-2、CXCR4 较少表达CD38和CD31; TSCM和TCM细胞之间的差异目前认为归因于细胞群中CCR7+GZMK+PD-1+TIGIT+亚群的比例不同,该类亚群被称为T祖细胞衰竭样细胞。
该细胞群中约60%细胞的表型特征不随时间变化; 黄热病(YF)疫苗注射后,早期就可检测到YF特异性CD8+ TSCM细胞,并稳定维持了25年以上; 在TCR刺激后,CD8+ TSCM细胞也能快速反应并产生和释放IFN-γ、IL-2和TNF-α,其效应功能与传统记忆T细胞相似。
已知长期治疗的HIV患者体内的CD4+TSCM细胞可作为细胞HIV-1病毒储存库; 成人T细胞白血病(ATL)模型中,CD4+TSCM细胞可向TCM和TEM细胞定向分化,有利于ATL病毒克隆的保存和产生。 CD4+TSCM细胞被评价为结肠直肠癌辅助诊断和早期筛查的指标,敏感性和特异性高。
间皮瘤小鼠模型:CD8+ TSCM细胞具有增强的抗肿瘤活性,且对小鼠的治疗效果优于同样间皮素特异性CD8+的TCM或TEM细胞; 黑色素瘤小鼠模型:移植TSCM细胞在体内产生了更强的抗肿瘤效果,对肿瘤生长的抑制作用更持久,最终使总生存期(OS)显著提高;
TSCM分化上下游
Cell Immunol. 2021
目前研究中的诱导方向包括细胞因子的操纵、微环境中的代谢因子、TCR信号强度以及信号通路的激活或抑制。
Clin Immunol. 2022 Aug;241:109078. Epub 2022 Jul 15. doi: 10.1016/j.clim.2022.109078.
IL-2被广泛用于ACT的细胞扩增。但同时,IL-2也不可避免地驱动效应子分化,抑制记忆发育,控制特异性抑制受体的表达,从而降低长期抗肿瘤疗效; IL-15对TSCM细胞的增殖至关重要,与其在CD8+ T细胞的内稳态和增殖中的作用一致; IL-7作为T细胞稳态调节剂,优先保存TSCM细胞的干细胞样表型; IL-7和IL-15在促进TN/TSCM细胞增殖方面优于Gsk-3β抑制剂; IL-21与IL-7和IL-15协同作用,促进记忆T细胞和naïve T细胞的增殖和存活; 在临床前和临床研究中,IL-21和ICBs也被证明是诱导TSCM细胞表型的可行策略。
早期的TSCM细胞生成可能是通过Gsk-3β抑制剂激活Wnt-β-catenin信号通路,下游抑制β-catenin的降解,使β-catenin在细胞质中积累,后者转移到细胞核与TCF-1/LEF1转录因子结合; 但是体外实验显示,Gsk-3β抑制同样增加了TSCM细胞介导的肿瘤细胞毒性;
通过与Eomes的调控区域结合,增加自身和IL-2R的表达,从而促进生产分化较低的干细胞样细胞状态和内稳态。 小鼠模型显示:TCF-1缺陷的CD8+ T细胞不能在小鼠体内产生记忆前体和TCM细胞。
可使致敏CD4+ T细胞增殖,调节各种Th亚群的分化和应答。 体外实验显示:通过与表达Notch配体的基质细胞共培养,iTSCM细胞是从激活的CD4+和CD8+ T细胞中生成,而非naïve T细胞。 与传统的CAR-T细胞相比,Notch诱导CAR-iTSCM细胞和Foxm1诱导CAR-iTSCM细胞的通路都具有更强的抗肿瘤潜能。
经实验证实,通过MEK抑制来操纵MAPK通路可促进TSCM细胞的生成; 小鼠模型显示,含有不同比例TSCM细胞的细胞群注射到肝细胞癌小鼠模型后,会产生不同的抗肿瘤作用。TSCM/TCM细胞比例较高,则TET499细胞增殖较多,这与TCR信号较弱有关; 转导了4-1BB共刺激信号的第二代CAR-T慢病毒载体可诱导高水平的TCM/TSCM表型; TNFRSF中其他T细胞共刺激分子的激动剂,如CD27、OX40、TNFR2、CD40和GITR同样具有此类效果。例如CD40的激活促进了HPV16特异性TSCM细胞的形成,增强了体内长期抗肿瘤能力,这被认为与Wnt/ β-catenin信号的激活有关,并可能阻止HPV感染向宫颈癌发展。
与长时间的刺激相比,CD3 /CD28抗体的短暂刺激为T细胞激活提供了第一和第二信号,为CD8+ T细胞提供了更好的增殖信号。而短暂刺激扩增的CD8+ T细胞具有更丰富的TSCM亚群,表现出更强的细胞因子生产能力。
小结
TSCM应用的疾病领域包括:
肿瘤:血液瘤研究较多,如B细胞恶性肿瘤、急性淋巴细胞白血病、Raji-ffLuc淋巴瘤等。实体瘤包括非小细胞肺癌、肾细胞癌和结肠癌等;
自身免疫性疾病:选择性耗尽自反应性TSCM亚群可能是治疗自身免疫性疾病的一种有前途和可行的选择。目前有尝试的适应症包括获得性再生障碍性贫血、系统性红斑狼疮、镰状细胞病、免疫性血小板减少症(ITP)、1型糖尿病(T1D)和自身免疫性葡萄膜炎等;
HIV或SIV;
其他传染性疾病疫苗:由于TSCM提供了长期免疫记忆,测量疫苗诱导的TSCM可能更准确地预测疫苗的有效性。