STAT6抑制增强诱导性调节性T细胞稳定性并提升其在炎症性肠病中的治疗潜力

《Immunologic Research》:STAT6 inhibition stabilizes induced regulatory T cells and enhances their therapeutic potential in inflammatory bowel disease

【字体: 时间:2025年11月09日 来源:Immunologic Research 3.1

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  本研究针对诱导性调节性T细胞(iTregs)在治疗应用中存在的不稳定性和功能不足问题,研究人员通过STAT6抑制剂AS1517499处理,成功增强了iTregs的Foxp3表达稳定性及免疫抑制功能。实验证明STAT6抑制能维持iTregs的表观遗传稳定性和抗炎因子表达,在DSS结肠炎模型中显著缓解疾病症状,且不促进结肠癌发展。该研究为Treg细胞疗法在炎症性肠病(IBD)的临床应用提供了新策略。

  
在免疫学研究领域,调节性T细胞(Regulatory T cells, Tregs)一直是科学家们关注的焦点。这类细胞通过表达特征性转录因子Foxp3,在维持机体免疫平衡中扮演着"刹车"角色。然而,当研究人员尝试在体外诱导生成Tregs(iTregs)用于炎症性肠病(Inflammatory Bowel Disease, IBD)等自身免疫性疾病的治疗时,却面临着一个棘手难题:这些实验室培养的iTregs往往不够稳定,在炎症环境中容易"叛变"为效应T细胞,导致治疗效果大打折扣。
为什么iTregs如此难以保持"忠诚"?科学家们发现,STAT6信号通路可能是问题的关键。这条通路如同一个"破坏分子",能够抑制Foxp3的表达,动摇iTregs的身份认同。更有趣的是,在STAT6基因敲除小鼠中,iTregs表现出更强的稳定性和功能。这一发现激发了研究人员的灵感:能否通过药物抑制STAT6,制造出更强大的治疗用iTregs?
带着这个问题,墨西哥国立自治大学的研究团队在《Immunologic Research》上发表了他们的最新研究成果。他们使用特异性STAT6抑制剂AS1517499,探索了药理抑制STAT6对iTregs稳定性及治疗功能的影响,为炎症性肠病的细胞治疗提供了新思路。
研究方法上,团队采用了多种技术手段:从Foxp3EGFP报告基因小鼠中分离初始CD4+ T细胞进行iTregs诱导;通过流式细胞术分析细胞表面标志物;使用蛋白质印迹法检测STAT6磷酸化水平;采用实时定量PCR评估基因表达;进行体外抑制实验评估iTregs功能;并建立DSS诱导的结肠炎和结肠炎相关癌症(Colitis-Associated Cancer, CAC)模型进行体内疗效评估。
STAT6抑制稳定iTregs表型并增强其抑制程序
研究人员首先建立了iTregs诱导和扩增体系。初始CD4+ T细胞在TGF-β和IL-2存在下培养5天诱导分化为iTregs,随后在IL-2维持液中扩增,并在第7天加入STAT6抑制剂AS1517499处理72小时。令人惊喜的是,STAT6药理抑制使得iTregs在长达10天的培养中保持了高比例的CD4+Foxp3+细胞(约80%),而对照组则下降至59%以下。更重要的是,AS1517499处理的iTregs(AS-iTregs)表达更高水平的激活标志物CD25和抑制性受体PD-1、CTLA-4,这些分子都是Tregs发挥功能的关键。值得注意的是,AS1517499的效果与STAT6基因敲除相当,表明药理抑制足以模拟遗传缺陷的效果。
STAT6抑制使iTregs在应激条件下保持稳定并增强抑制功能
炎症环境是iTregs临床应用的主要挑战。当研究人员用促炎因子IL-6处理iTregs时,普通iTregs中Foxp3+细胞比例显著下降,而AS-iTregs则保持了稳定的表型。更令人鼓舞的是,体外抑制实验显示,AS-iTregs比普通iTregs具有更强的抑制CD4+ T细胞增殖的能力,特别是在高稀释度(1:3和1:7)下表现尤为突出。这表明STAT6抑制不仅稳定了iTregs的身份,还增强了其免疫功能。
STAT6抑制调控关键基因表达程序
分子机制层面,研究人员发现AS-iTregs中Foxp3、CTLA-4和PD-1的mRNA表达显著上调,同时抗炎细胞因子IL-10和TGF-β的表达也增加。而促炎因子IL-6和IL-1β的表达则下降超过50%。特别有趣的是,DNA甲基转移酶1(DNMT1)的表达在AS-iTregs中降低,这可能是通过表观遗传机制促进了Foxp3基因座的去甲基化,从而增强了iTregs的稳定性。
STAT6抑制增强iTregs对结肠炎的治疗作用
在氧化偶氮甲烷(Azoxymethane, AOM)/葡聚糖硫酸钠(Dextran Sulfate Sodium, DSS)诱导的结肠炎模型中,单次注射AS-iTregs就能显著缓解疾病症状:小鼠体重损失减少,疾病活动指数(Disease Activity Index, DAI)下降,结肠组织病理损伤减轻。组织学分析显示,AS-iTregs治疗组结肠上皮结构更完整,炎症细胞浸润减少,杯状细胞数量增加。免疫组化结果进一步证实,AS-iTregs治疗促进了结肠中Foxp3+ Tregs的浸润,同时减少了CD8+ T细胞的积累。
AS-iTregs抑制炎症而不促进肿瘤发展
安全性是细胞治疗的重要考量。在结肠炎相关癌症(CAC)模型中,多次注射AS-iTregs虽然能缓解炎症,但并不能完全阻止肿瘤发生。值得注意的是,与普通iTregs相比,AS-iTregs并没有表现出更强的促肿瘤作用,这减轻了人们对增强型iTregs可能因过度免疫抑制而促进肿瘤生长的担忧。
药理STAT6抑制在急性结肠炎中促进Treg介导的免疫调节
最后,研究人员直接在小鼠体内使用AS1517499,发现药物处理不仅能缓解DSS诱导的急性结肠炎,还能促进内源性Tregs的扩增和激活。AS1517499处理的小鼠中,CD4+Foxp3+ Tregs比例更高,表达CD25、IFN-γ和PD-1的活化Tregs亚群也增多,表明STAT6抑制在体内也能增强Tregs的稳定性和功能。
这项研究系统阐述了STAT6信号通路在调控iTregs稳定性中的核心作用,并证明药理抑制STAT6是一种可行的策略,能够增强iTregs的治疗潜力。AS1517499处理不仅提高了iTregs的Foxp3表达稳定性,还增强了其抑制功能和抗炎因子产生。在疾病模型中,AS-iTregs表现出优异的治疗效果,且不促进肿瘤发展。
然而,研究也留下了一些有待解答的问题。例如,STAT6抑制如何精确调控DNMT1表达?AS-iTregs的长期安全性如何?能否将这一策略与肠道归巢受体表达相结合,提高iTregs向炎症部位的靶向性?此外,将这一方法应用于人类iTregs的生成和扩增,也需要进一步优化条件。
这项研究的创新之处在于,它不仅证实了STAT6作为iTregs稳定性调控关键靶点的价值,还提供了将基础研究发现转化为治疗策略的成功范例。通过相对简单的药理干预,显著提升细胞治疗产品的稳定性和效能,这为炎症性肠病及其他自身免疫性疾病的治疗开辟了新途径。未来,结合抗原特异性iTregs的生成和精准递送策略,STAT6抑制有望成为Treg细胞疗法"工具箱"中的重要组成部分,为更多患者带来希望。
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