低剂量IL-2通过BACH2抑制通路扩增效应性调节性T细胞克隆治疗急性冠脉综合征的机制研究

【字体: 时间:2025年06月04日 来源:Nature Cardiovascular Research 9.4

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  本研究针对动脉粥样硬化心血管疾病中炎症调控的临床难题,通过单细胞转录组与T细胞受体分析,首次揭示低剂量IL-2LD可特异性扩增急性冠脉综合征(ACS)患者中BACH2抑制的效应性调节性T细胞(Treg)克隆。这些细胞高表达免疫抑制与代谢通路相关基因,其TCR序列与已知动脉粥样硬化抗原特异性高度匹配。研究证实IL-2LD能逆转心肌梗死后T细胞区室的炎症极化,为心血管及免疫性疾病治疗提供新靶点。

  

心血管疾病长期占据全球死亡原因首位,其中动脉粥样硬化引发的急性冠脉综合征(ACS)尤为凶险。尽管他汀类药物已显著降低血脂水平,但残余炎症风险仍是临床难题。近年研究发现,调节性T细胞(Treg)在维持免疫稳态中发挥关键作用,其数量减少与心肌梗死风险增加密切相关。然而,如何特异性调控Treg功能并克服心肌梗死后炎症微环境的影响,仍是未解之谜。

剑桥大学的研究团队在《Nature Cardiovascular Research》发表的重要成果,通过LILACS临床试验首次阐明低剂量IL-2(IL-2LD)治疗ACS的分子机制。研究结合单细胞RNA测序(scRNA-seq)与T细胞受体测序(scTCR-seq),发现IL-2LD能选择性扩增具有特定抗原特异性的效应性Treg克隆,这些细胞通过独特免疫抑制网络调控炎症反应。

研究采用三大关键技术:1) 对16例ACS患者外周血单个核细胞(PBMCs)进行配对scRNA-seq/scTCR-seq分析;2) 通过GLIPH2算法预测TCR抗原特异性;3) 结合SCENIC和MultiNicheNet解析转录调控网络与细胞互作。

TCR landscape in the LILACS trial

研究团队通过UMAP分析将41,050个T细胞分为8个亚群,发现IL-2LD治疗组Treg比例显著增加(2.5 MIU组达9%)。TCR分析显示CD8+终末分化效应记忆T细胞(Temra)具有最大克隆规模,而CD4+T细胞克隆多为患者特异性。

The effect of IL-2LD on the TCR landscape

剂量依赖性分析表明,1.5 MIU剂量主要扩增Treg和中央记忆T细胞(Tcm),而2.5 MIU剂量同时扩增效应记忆T细胞(Tem)。Shannon熵分析证实IL-2LD显著降低TCR多样性,提示抗原驱动性克隆扩增。

TCR tracking

通过TCR条形码追踪发现,心肌梗死后自然病程中Treg向效应表型转化(6→1个Treg),而IL-2LD治疗维持了Treg表型(4→6个Treg)。CellRank2分析证实IL-2LD可抑制T细胞炎症极化。

TCR clustering and antigen specificity

GLIPH2分析鉴定出11个TCR簇,其中1个由Treg组成。该簇CDR3β基序与已知ApoB特异性TCR高度相似(93%聚类于动脉粥样硬化相关序列),而健康对照TCR则独立成簇。

Phenotype of clonally expanded Tcells

扩增Treg高表达免疫抑制基因(ICOS、IL-2RA)、迁移受体(CXCR3)和糖酵解酶(ENO1)。GSEA显示补体系统和氧化磷酸化通路显著激活,呈现效应性Treg特征。

Cell-cell interactions of expanded Treg cells

MultiNicheNet分析揭示扩增Treg通过TGF-β、ADAM10-NOTCH2等通路与效应T细胞互作,其配体-受体交互数量是非扩增组的3倍。

Regulation of Treg cell expansion in response to IL-2LD treatment

SCENIC分析发现BACH2是Treg效应程序的抑制因子。体外实验证实IL-2可绕过BACH2抑制,维持STAT5磷酸化和IL-10表达,避免Treg功能耗竭。

这项研究首次绘制了IL-2LD治疗ACS的分子图谱,揭示其通过BACH2非依赖性途径扩增具有动脉粥样硬化抗原特异性的效应性Treg克隆。这些细胞兼具免疫抑制与组织迁移能力,为心血管疾病免疫治疗提供两大突破点:1) 鉴定出可预测疗效的TCR生物标志物;2) 阐明IL-2维持Treg功能的转录调控机制。研究不仅为正在进行的IVORY临床试验奠定理论基础,更拓展了IL-2LD在自身免疫病、肿瘤等领域的应用前景。

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