Treg选择性IL-2突变体对流感特异性T细胞应答的双向调控作用及其免疫治疗意义
《The Journal of Immunology》:Divergent effects of a Treg-selective IL-2 mutein on influenza-specific T cell responses
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时间:2025年12月11日
来源:The Journal of Immunology 3.6
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本研究针对Treg选择性IL-2 mutein治疗自身免疫病时可能影响抗病毒免疫的临床担忧,通过流感病毒感染小鼠模型系统探讨了Fc.Mut24在不同给药时机对CD8+T细胞应答的调控机制。研究发现感染前给药通过Treg扩张抑制病毒特异性T细胞应答,而感染期间给药则通过CD25依赖途径增强效应T细胞扩张并加重免疫病理损伤。值得注意的是,两种给药策略均能维持长效保护性记忆,为IL-2 mutein的临床时机选择提供了重要理论依据。
在免疫治疗领域,调节性T细胞(Treg)作为免疫系统的"刹车装置",已成为治疗自身免疫疾病的明星靶点。通过工程化改造的IL-2突变体(mutein)能够选择性扩增Treg,为类风湿性关节炎、1型糖尿病等疾病提供了新的治疗希望。然而,这种强力免疫抑制策略犹如一把双刃剑——在控制异常免疫攻击的同时,是否会削弱机体对抗病原体的防御能力?特别是对于流感等呼吸道病毒感染,当免疫治疗与病毒感染时机相遇,会产生怎样的免疫微环境动态变化?这些关键问题直接关系到临床用药安全性和时机选择策略。
为了解答这些疑问,Joseph R Albe等研究人员在《The Journal of Immunology》发表了创新性研究,利用小鼠流感模型系统阐明了Treg选择性IL-2 mutein(Fc.Mut24)在不同给药时机下对抗病毒T细胞应答的精准调控机制。该研究不仅揭示了免疫治疗时序的重要性,更为临床平衡自身免疫治疗与感染防护提供了关键实验依据。
研究团队主要采用流感病毒感染模型、细胞因子检测、流式细胞术、CRISPR/Cas9基因编辑、免疫组织化学等关键技术方法,其中特别值得注意的是通过CD45抗体静脉标记技术区分肺组织不同区域的T细胞分布,以及利用MHC-I四聚体染色精准追踪病毒特异性T细胞应答。
Fc.Mut24治疗前感染抑制流感特异性CD8 T细胞应答
研究发现,在X31流感病毒感染前1天给予Fc.Mut24,可显著增加肺部和脾脏中Treg的数量和比例。更为重要的是,这种预处理导致流感特异性(Flu-sp)CD8+T细胞在感染后第9天(效应峰期)的数量显著减少,同时改变其在肺内的分布模式——更多细胞倾向于定位于肺实质而非血管腔室。这种分布变化伴随着组织驻留标志物CD69、CD103的表达上调,以及血管滞留标志物KLRG1、CX3CR1的下调。尽管效应T细胞应答受到抑制,但病毒载量、疾病严重程度和NP特异性IgG抗体滴度均未受影响,表明免疫系统仍能有效清除病毒。
Fc.Mut24治疗选择性抑制流感特异性应答而不影响旁观者CD8 T细胞
值得注意的是,Fc.Mut24的抑制作用具有抗原特异性。当研究人员利用VSV-OVA感染预先建立SIINFEKL特异性记忆T细胞库后,发现Fc.Mut24处理并不影响这些旁观者T细胞在流感感染期间的应答。这一结果明确表明,Fc.Mut24的免疫调节作用主要针对正在激活的病毒特异性T细胞,而非广义的免疫抑制。
Fc.Mut24治疗前感染降低cDC抗原提呈能力但对CD8 T细胞增殖影响有限
机制探讨发现,感染后第3天,Fc.Mut24预处理显著降低了肺部和脾脏中常规树突状细胞(cDC)亚群CD80、CD86等共刺激分子的表达。然而,通过过继转移OT-I T细胞实验发现,这种cDC功能抑制并未显著影响病毒特异性CD8+T细胞在感染早期的增殖和活化。更令人惊讶的是,当将体外预激活的OT-I细胞转移至已感染小鼠体内时,Fc.Mut24处理反而增强了这些细胞在肺部的再激活能力。这表明Fc.Mut24的免疫调节作用复杂而多层次,不仅涉及抗原提呈环节,还可能直接影响T细胞在组织局部的功能状态。
Fc.Mut24感染期间治疗增强流感特异性CD8 T细胞应答
与感染前给药相反,当在感染后第4天(T细胞应答已启动)给予Fc.Mut24,则观察到完全不同的免疫表型。此时,Flu-sp CD8+T细胞不仅未被抑制,反而出现过度扩增,且更多细胞分布于血管腔室。这种异常扩增伴随着更严重的体重下降和组织病理损伤,但不影响病毒清除效率,提示其机制主要是免疫病理增强而非抗病毒功能改善。
流感特异性CD8 T细胞由Fc.Mut24的扩增需要CD25表达
机制上,研究人员发现感染后第4天时,活化的Flu-sp CD8+T细胞已高表达CD25(IL-2Rα),为Fc.Mut24的直接作用提供了靶点。通过CRISPR/Cas9技术特异性敲除OT-I T细胞中的Il2ra基因,实验证实CD25缺失完全阻断了Fc.Mut24介导的T细胞过度扩增。这一结果明确揭示了感染期间Fc.Mut24增强效应的细胞内在机制——通过CD25直接刺激已活化的病毒特异性T细胞。
保护性记忆形成和持久性在Fc.Mut24治疗下得以维持
尽管急性期T细胞应答呈现双向调控,但令人欣慰的是,两种给药策略均能建立持久的保护性免疫。在感染后30天和170天进行的异亚型(PR8株)攻击实验中,所有Fc.Mut24处理组均表现出完全保护效力,记忆T细胞数量、表型和组织分布与对照组无显著差异。这表明IL-2 mutein治疗虽然改变了急性期应答特征,但不影响免疫记忆的质量和持久性。
该研究通过精巧的实验设计揭示了免疫治疗时序的关键意义:感染前给药主要发挥Treg介导的免疫抑制作用,而感染期间给药则通过CD25直接激活效应T细胞,导致免疫病理增强。这种时序依赖性效应为临床用药提供了明确指导——在自身免疫病患者面临感染风险时,需谨慎评估IL-2 mutein的给药时机。更重要的是,研究证实无论哪种给药策略,最终均能建立有效的免疫记忆,这为长期免疫治疗的安全性提供了有力支持。该研究不仅深化了对IL-2生物学功能的理解,更为精准免疫治疗时代的时机选择策略提供了重要范式。
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