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科研新进展:抑制MEK可将CD8+T细胞重编程为抗肿瘤型记忆干细胞
时间:2020-12-18 11:56:32  作者:lfy  来源:生物探索
再生医学网获悉,近日,美国乔治敦大学SamirN.Khleif小组在《自然—免疫学》杂志上在线发表文章,研究了MEK抑制剂在CD8+T细胞代谢重编程和细胞周期进展中的作用,以及其对TME的免疫调节作用,揭示了MEK抑制剂可将CD8+T淋巴细胞重编程为具有强大抗肿瘤作用的记忆干细胞。
  细胞免疫疗法自问世起,就备受医学界的关注,并被寄予了厚望。临床上,细胞免疫疗法的确发挥出了强大的威力,一举改写了癌症等恶性疾病的治疗历史。但与此同时,细胞免疫疗法自身也存在较大的局限性,这也使得该种疗法开始逐渐遭受质疑。

  再生医学网获悉,近日,美国乔治敦大学SamirN.Khleif小组在《自然—免疫学》杂志上在线发表文章,研究了MEK抑制剂在CD8+T细胞代谢重编程和细胞周期进展中的作用,以及其对TME的免疫调节作用,揭示了MEK抑制剂可将CD8+T淋巴细胞重编程为具有强大抗肿瘤作用的记忆干细胞。
  研究人员首先在小鼠模型上做了验证,即在携带特异性抗原TC-1(HPV16E7)和B16F10(gp100)的小鼠肿瘤模型中测试了MEK1/2抑制剂的免疫效果。之后他们评估了MEKi对TME效应细胞中的p-MEK1/2和p-ERK1/2的表达。结果发现,尽管接种动物的MEKi治疗显著降低了TME的p-MEK1/2+和p-ERK1/2+CD8+T细胞的频率,但总的和抗原特异性CD8+T细胞显著增加。大量抗原特异性CD8+T细胞表达颗粒酶B,表明MEKi导致TME功能性抗原特异性效应细胞的扩增。这些数据表明,MEK抑制增强了效应CD8+T细胞的肿瘤浸润,防止衰竭并保持效应CD8+T细胞处于激活状态。
  接着,研究人员基于代谢组学探究了MEK1/2抑制对T细胞代谢的影响。首先观察了TME中CD8+T细胞的线粒体质量,与对照动物相比,经MEKi处理的接种动物的线粒体质量显著增加。形态学上,MEKi处理的细胞具有致密的线粒体和紧密堆积的嵴,表明完整的氧化还原机制和增强的呼吸能力。这些数据证明了代谢适应性的增强和MEKi处理的CD8+T细胞对线粒体呼吸的依赖更大。随后,他们测试了葡萄糖和脂肪酸(FAs)作为MEKi处理的CD8+T细胞线粒体呼吸底物的相对贡献,发现在MEKi处理后的CD8+T细胞,葡萄糖没有被优先用作产生能量的底物。而CPT1a(FAO 20的限速酶)的表达增加,BODIPY(一种亲脂性探针,作为脂质摄取的指标)的摄取增加,因此显示MEKi处理的CD8+T细胞对FAs的摄取增加。
  此外,参与线粒体生物合成的蛋白PGC1α的显著增加证实了MEK抑制增强了CD8+T细胞的代谢。众所周知,MEK1/2、ERK1/2和细胞周期蛋白D1参与将外部促有丝分裂信号与细胞内代谢蛋白联系起来,包括PGC1α和SIRT3。研究人员发现,MEK抑制降低了p-ERK1/2和细胞周期蛋白D1的表达,相应地增加了PGC1α的表达。
  之后,他们还观察到,与原始细胞不同,MEKi治疗组中的细胞显示出高增殖能力、Sca1的较高表达和较低的线粒体电位,此外还具有较高的记忆性和活化性标记物。而且在MEKi处理的CD8+T细胞中,与增加的自我更新能力、延长的存活和减少的细胞凋亡相关的Krupple样因子2(KLF2)的表达被上调,其也显示减少的细胞凋亡,从而表明TSCM的生成。这些TSCM细胞与中央型记忆性(TCM)细胞不同,具有更高的自我更新能力、多能性和增殖能力,以及更高的效应基因甲基化。
  最后,研究人员测试了MEK1/2抑制对人CD8+T细胞中TSCM细胞生成的影响。结果表明,与Tnaive细胞不同,TSCM细胞具有更低的效应基因甲基化和Tcf7开放位点。这些MEKi诱导的TSCM细胞表现出强烈的细胞活化,高抗原特异性回忆反应和延长的生存期。
  总之,该研究证明了MEK1/2i通过对MAPK途径的抑制使效应CD8+T细胞的代谢重编程从而诱导了强抗肿瘤活性。在初始抗原启动期间,MEK1/2i抑制细胞周期蛋白D1,通过调节ERK 1/2–细胞周期蛋白D1–PGC 1α–SIRT 3–FAO途径,延迟细胞周期进程并增强代谢适应性,从而促进干细胞样记忆(TSCM)细胞的产生。这些TSCM细胞与具有更高的自我更新能力、多能性和增殖能力,以及更高的效应基因甲基化,与Tnaive细胞相比,TSCM细胞具有更低的效应基因甲基化和Tcf7开放位点。因此,MEKi导致CD8+T细胞重编程形成TSCM,作为具有有效治疗特征的效应T细胞的储存库。
  最后,再生医学网认为,该项研究成果的问世,验证了T细胞的特性,也为细胞免疫疗法注入了新的活力。相信随着该项研究成果的不断完善,届时定能够帮助细胞免疫疗法发挥出更为强大的威力,进而提升癌症治愈率和患者生存率。
关键字:T细胞,细胞疗法,免疫疗法
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