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目前,Treg 过继疗法面临体内存活受限、疗效不佳的问题。研究人员开展用 IL-7 和 IL-15 体外扩增初始 Treg 的研究。结果显示,该方法可提高细胞产量、增强代谢适应性,延长 Treg 在体内的存活时间。这为 Treg 过继疗法带来新希望。
在免疫治疗的舞台上,调节性 T 细胞(Treg)凭借其控制免疫反应、诱导免疫耐受的独特本领,成为治疗移植排斥、移植物抗宿主病(GVHD)和自身免疫性疾病的热门选手。然而,近年来的临床试验却给这一充满潜力的疗法泼了盆冷水:体外扩增的 Treg 在患者体内存活时间有限,大大削弱了治疗效果。传统的高剂量 IL-2 体外扩增法,虽然能获得大量 Treg,但这些细胞进入患者体内后,大部分很快消失,只有少部分能长期存活,这使得 Treg 过继疗法难以发挥应有的作用。为了攻克这一难题,来自意大利 IRCCS Ospedale San Raffaele Milan 的 San Raffaele Diabetes Research Institute 等多个机构的研究人员展开了深入探索。他们的研究成果发表在《Communications Biology》上,为 Treg 过继疗法带来了新的曙光。
研究人员采用了多种技术方法来开展此项研究。在细胞实验方面,利用流式细胞术(FACS)对高度纯化的初始 Treg 进行分选和分析,检测细胞表面标志物及相关蛋白的表达;通过体外扩增实验,对比不同培养条件下 Treg 的增殖、存活和功能变化。在代谢分析上,运用 RNA 测序(RNAseq)探究基因表达差异,采用 SCENITH 技术和 Seahorse 分析评估细胞的代谢能力和代谢途径。此外,借助 NSG 小鼠建立异种移植物抗宿主病(xeno-GvHD)模型,研究 Treg 在体内的存活和抑制功能。
研究结果如下:
- IL-7 加 IL-15 扩增的优势:与传统用 IL-2 扩增的标准方法(StM-Treg)相比,用 IL-7 和 IL-15 组合(IL-7/15M-Treg)扩增 Treg,可显著提高细胞扩增倍数、最终细胞产量和细胞活力。IL-7/15M-Treg 在抗凋亡能力和对常规 T 细胞增殖的抑制功能上也更胜一筹,即使在细胞因子和刺激物去除后,仍能保持较强的抑制能力。
- 维持未成熟表型与代谢重编程:IL-7/15M-Treg 在扩增后能保留更多未成熟的 CD45RA+CD62L+CD95+表型,类似传统记忆干细胞。RNAseq 分析表明,其基因表达特征与脐带血来源的 Treg 更相似,且维持在较未分化的状态。同时,IL-7/15M-Treg 呈现出糖酵解代谢增强、脂肪酸氧化(FAO)和氧化磷酸化(OXPHOS)相关基因表达降低的特点。
- 增强代谢适应性:通过 SCENITH 技术和 Seahorse 分析发现,IL-7/15M-Treg 对葡萄糖和线粒体的依赖性降低,糖酵解和脂肪酸 / 氨基酸氧化能力增强。在体外,其葡萄糖摄取和乳酸产生增加;线粒体形态上,拥有更多较小的线粒体,代谢灵活性更高。
- 体内实验效果显著:在 NSG 小鼠 xeno-GvHD 模型中,IL-7/15M-Treg 在体内存活时间更长,能更有效地控制常规 T 细胞的扩增,延缓 GVHD 症状的出现和发展,提高小鼠的存活率。对小鼠脾脏中 Treg 的代谢分析显示,IL-7/15M-Treg 在体内仍保持代谢优势。
研究结论和讨论部分指出,IL-7 和 IL-15 联合扩增初始 Treg 的方法,能有效解决传统扩增方法中 Treg 体内存活受限的问题。这种方法不仅提高了 Treg 的细胞产量和质量,还通过代谢重编程赋予 Treg 更强的代谢适应性,使其在体内复杂的代谢环境中能够更好地存活和发挥功能。尽管目前该研究存在一定局限性,如初始 Treg 来源相对较少等,但为未来 Treg 过继疗法的发展提供了新的方向。后续研究可进一步优化扩增方案,探索其在更多疾病模型中的应用,有望推动 Treg 过继疗法在临床治疗中的广泛应用,为众多患者带来新的治疗选择。