Цд52 и маркер и ефекторски молекул т ћелија са регулативним деловањем: идентификација нових регулаторних т ћелија | ћелијска и молекуларна имунологија

Цд52 и маркер и ефекторски молекул т ћелија са регулативним деловањем: идентификација нових регулаторних т ћелија | ћелијска и молекуларна имунологија

Anonim

Регулација имуних одговора кључна је за ефикасно уклањање патогена. Ефикасан имуни одговор је такође неопходан за спречавање развоја карцинома и аутоимуних болести и за одржавање хомеостазе. Иако је тимус централни лимфоидни орган који регулише имунолошке одговоре за само-толеранцију током сазревања Т ћелија, регулаторне имуне ћелије су још увек потребне за правилно функционисање зрелих имуних ћелија на периферији. Регулаторне ћелије су субпопулација имуних ћелија која сузбијају пролиферацију и производњу цитокина од стране других имуних ћелија као одговор на антигену стимулацију. Иако су ћелије са регулаторним функцијама идентификоване у готово свим главним имунолошким ћелијама, регулаторне Т ћелије су још увек доминантан и најинтензивније проучавани тип. Идентификовано је неколико типова регулаторних Т ћелија, укључујући ЦД4 + ЦД25 + Т регулаторне ћелије (Трегс), које су такође позитивне за Фокп3, главни регулатор развоја Трег-а. 1

Тргови су најистакнутији регулаторни тип ћелије са утврђеним функцијама. Природни Трегови се развијају у тимусу, а индуктивни или адаптивни Трегови се развијају на периферији. Употреба Трегс-а је потенцијално атрактивна терапијска опција у клиничком управљању аутоимуним болестима или одбацивању трансплантације органа. Међутим, недостатак стабилних и специфичних маркера 2 и недостатак специфичности антигена спречили су развој ове врсте ћелија у безбедну и ефикасну ћелијску терапију. Стога идентификација нових Трегова који имају управљачке маркере и специфичност антигена има важне теоријске и практичне импликације. Број новооткривених Трегова расте. 3 Бандала-Санцхез и др. 4 пријављено је у мајском броју Натуре Натуре Иммунологи за мајски идентификацију новог ЦД4 + Трег, специфичног за аутоантигенски острв панкреаса, који је изразио високи ниво маркера површинске ћелије ЦД52. Растворљиви ЦД52 ћелија је такође коришћена као ефектор молекул за супресију. 4 Према томе, молекул ЦД52 је и површински маркер и ефекторски молекул овог новог регулаторног подскупа Т-ћелија.

Ова група је раније пријавила стварање хуманих ЦД-ових клонова ЦД4 + регулираних против оточића панкреаса аутоантигена декарбоксилазе глутаминске киселине (ГАД65). Ови регулаторни Т-ћелијски клонови нису делили маркере (ЦД25 и Фокп3) или инхибиторне механизме са типичним Треговима. 5 У тренутној студији, они су показали да се супресивни клони разликују од не-супресивних клонова повећаном експресијом ЦД52. Бандала-Санцхез и др. прво извршио низ антитела у чврстој фази. Затим су потврдили анализу појединих клонова проточном цитометријом. Да би се потврдило да су високе ЦД52 идентификовале супресивне антиген специфичне Т ћелије у мононуклеарним ћелијама периферне крви (ПБМЦ) здравих давалаца, ПБМЦ обележен карбоксифлуоресцејн диацетатом сукцинимидил естерима стимулисан са ГАД65 током 7 дана. Једноцелијски клонови генерисани су из Т ћелија раздвојених у четири групе на основу нивоа експресије ЦД52 (горњи 5, 10, 20 или 80% доњи) и тестирани на супресивне функције. Од укупно 327 генерираних клонова, само 29 је било супресивно. Двадесет и четири клона (83%) била су у првих 10% ЦД52 високо експресивних ЦД4 + Т ћелија. Ови Т-ћелијски клонови дефинисани су као регулаторне ЦД52 хи ЦД4 + Т ћелије, а остали не-супресивни клонови са ниским ЦД52 као ЦД52 ло ЦД4 + Т ћелије.

Овај налаз је додатно поткријепљен експериментима који су директно показали супресивни ефекат ЦД52 хи ЦД4 + Т ћелија, али не и ЦД52 ло ЦД4 + Т ћелије, из ПБМЦ-а стимулисаног ГАД65 који су кокубирани са Т ћелијама специфичним за токсоид специфичне за људске одговоре. са карбоксифлуоресцејн диацетатом сукцинимидил естаром. Пролиферација Т ћелија специфичних за токсоид тетануса инхибирала је ЦД52 хи, али не и ЦД52 ло ГАД65 специфичне ЦД4 + Т ћелије. Поред тога, ЦД52 + ЦД ћелије које су реаговале на ГАД65 произвеле су ниске нивое ИФН-и у присуству ЦД52 хи ЦД4 + Т ћелија истог донора, а исцрпљивање ЦД52 хи ћелија из ПБМЦ повећало је антигеном стимулисану пролиферацију заосталих Т ћелије. Експресија ЦД25 и Фокп3, прототипских маркера за Трегс, није пронађена на овој новој регулаторној популацији Т-ћелија, а исцрпљивање ЦД25 + Т ћелија из ПБМЦ није утицало на стварање ЦД52 хи ЦД4 + супресивних Т ћелија. Важно је што је то што је Фокп3 локус био високо метилиран у ЦД52 хи ЦД4 + Т ћелијама, што сугерише да је Фокп3 ген у ЦД52 хи ЦД4 + Т ћелијама био неактиван и да ова популација вероватно не потиче из ЦД25 + ЦД4 + Трегс. Стога су ови резултати колективно предложили идентификацију нове популације Т-ћелија са регулаторном активношћу.

Физиолошки значај ових нових регулаторних Т ћелија био је подржан подацима из испитивања на људима и на мишима. Истраживања на људима показала су да је број ЦД52 хи ЦД4 + Т ћелија специфичних за ГАД65, али не и за токаноид тетануса, у ПБМЦ код претклиничких и дијабетичара типа 1, нижи него код ПБМЦ код здравих давалаца или дијабетеса типа 2. ЦД52 + ЦД4 + Т ћелије здравих давалаца, али не и предклиничких и дијабетичних пацијената, су супресивне након реактивације било од токсоида тетануса или ГАД65. Поред тога, ЦД52 хи ЦД4 + Т ћелије код дијабетичара су супресивне само као одговор на токсоид тетануса, што сугерише антиген-специфично смањење активности ове регулаторне Т ћелије у претклиничкој и клиничкој аутоимуној болести. Овај налаз је додатно потврђен студијама употребом мишјег модела дијабетеса типа 1. Дошло је до појачаног почетка дијабетеса код дијабетичара који нису претили (НОД) - озбиљни комбиновани мишеви са имунодефицијенцијом након усвајања преноса слезенских ћелија осиромашили су ЦД52 хи ЦД4 + Т ћелије од 8-недељних НОД мишева. Овај резултат је такође примећен код озрачених младих НОД мишева који су примили трансфер усне ћелије којој су недостајале ЦД52 хи ЦД4 + Т ћелије од 8-недељних НОД мишева, што сугерише да ЦД52 хи ЦД4 + Т ћелије инхибирају патогене ефекторске Т ћелије у НОД мишеви без обзира на старост. Заједно, ови резултати успоставили су улогу ЦД52 хи ЦД4 + регулаторних Т ћелија у превенцији аутоимуних болести, упркос чињеници да повезаност промена у количини и / или квалитети ЦД52 хи ЦД4 + Т ћелија са озбиљношћу болести и даље остаје адресирано.

Покусни експерименти са 0, 2 µм филтером који одваја регулаторне ћелије од ћелија одговорних, али омогућава да се растворљиви молекули слободно померају са једне стране филтера на другу, сугерише да супресивно деловање ове регулаторне ћелије не зависи од контакта ћелија-ћелија. Уместо тога, вероватно је посредован растворљивим факторима. Након што су искључени сви познати растворљиви фактори потребни за супресивни ефекат ЦД25 + ЦД4 + Трегс, укључујући ИЛ-10 и ТГФ-β, ЦД52 је испитиван као потенцијални ефектни молекул јер је ЦД52 површински молекул усидрен гликозилфосфатидилинозитолом. ЦД52 се може пустити у супернатанте ћелијске културе након цепања фосфолипазама. Ова акција је потврђена присуством ЦД52 без ћелија у супернатантима културе, без ексозома или мембранских честица, што је у складу са ранијим извештајима који су показали постојање растворљивог ЦД52 у плазми. 6 Ослобађање растворљивог ЦД52 инхибирало је инхибитор фосфолипазе Ц. Занимљиво је да је овај инхибитор такође преокренуо супресивни ефекат ЦД52 хи ЦД4 + Т ћелија без утицаја на виталност ЦД52 хи или ЦД52 ло ЦД4 + Т ћелија. Моноклонално антитело, ЦФ1Д12, које циља терминални олигосахаридни део ЦД52, блокира супресивну активност ЦД52 хи ЦД4 + Т ћелија неутрализацијом растворљивог ЦД52 и појачавањем пролиферативног одговора ПБМЦ на токсоид тетануса и ГАД65.

Ови резултати показују потенцијалну терапијску могућност за манипулацију регулаторним Т ћелијама у сврху активирања ефекторских имуних ћелија против ћелија рака или инфекције. Занимљиво је да је рекомбинантни ЦД52 кондензован са Иг Фц инхибирао Т-ћелијске одговоре на стимулацију Т-ћелијских рецептора (ТЦР), али не и на форбол естер ПМА плус иономицин, што сугерише да ЦД52 циља проксималну ТЦР сигнализацију. Овај налаз је додатно поткријепљен подацима који показују да ЦД52 инхибира фосфорилацију Лцк и Зап70, две критичне киназе проксималне за ТЦР сигналне путеве који су потребни за активирање Т ћелија као одговор на антигену стимулацију.

Третман рекомбинантног ЦД52 ендогликозидазом ПНГасе Ф, који цепа олигосахарид поред његове Н-везе, укинуо је супресивну активност ЦД52 хи ЦД4 + Т ћелија, а синтетички ванћелијски пептид ЦД52 без модификације угљених хидрата није имао утицаја на Т ћелије. Поред тога, варење ЦД52-Фц са неураминидазом ради уклањања терминалне сиалне киселине такође је укинуло супресивну активност ЦД52-Фц. Заједно, ови подаци сугерирају да је за супресију Т-ћелија потребна терминална модификација угљикохидрата изванстаничне језгре ЦД52. Значај овог механизма у манипулацији са овим Треговима током инфекције патогеним микроорганизмима који су опремљени таквим ензимима остаје да се позабави.

Пошто је познато да се сиалозидне структуре, попут ЦД52, препознају по протеинима имунолобулина сличним протеинима (Сиглец) ћелијске површине који се вежу са сиалном киселином, а који су инхибиторни суперфамили Иг и имају два мотива инхибиције засноване на цитоплазматском имунорецептору тирозином. испитао је улогу Сиглец-10 у супресивном ефекту ЦД52 хи ЦД4 + Т ћелија. Блокирање Сиглец-10 антителом против ванћелијског домена Сиглец-10 или преко растворљивог фузијског протеина Сиглец-10-Ф ц , преокренуло је инхибиторни ефекат ЦД52 хи ЦД4 + Т ћелија. Тако је идентификован нови лиганд за супресивно деловање ЦД52 на овај нови регулаторни подскуп (Слика 1).

Image

ЦД52 хи ЦД4 + Т ћелије инхибирају активирање ЦД52 ло ЦД4 + Т-ћелије ослобађањем ћелијске површине ЦД52. ГПИ-усидрене, мембрански везане молекуле ЦД52 из ЦД52 хи ЦД4 + Т ћелије ослобађају се цепањем фосфолипазе Ц. Слободни ЦД52 интерактивно дјелује са Сиглец-10 на одговорној ЦД52 ло ЦД4 + Т ћелији и инхибира активацију ћелија одговорних тако што блокира Лцк и Зап70 фосфорилацију. ГПИ, гликозилфосфатидилинозитол; Сиглец, лектин сличан имуноглобулину који повезује сијалну киселину.

Слика пуне величине

ЦД52 дугачак је само 12 аминокиселина и то је јако гликозилирани гликопептид који се веже у ћелијску мембрану преко гликозилфосфатидилинозитола сидра (Слика 1). 7 Овај пептид обилно се експримира на свим људским лимфоцитима и мушким репродуктивним ткивима, укључујући зреле ћелије сперме. Алемтузумаб, хуманизовано моноклонско антитело против ЦД52, широко се користи за исцрпљивање Т ћелија како би се спречило болести графта у односу на друге код трансплантације коштане сржи и у лечењу лимфома. 8 Занимљиво је да је и ЦД52 показао да костимулира за индукцију адаптивних Трегова. 9 Фосфолипаза је потребна за цепање и ослобађање растворљивог ЦД52, али остаје да се размотри његова склоност цепању повишеног насупрот нормално експримираном ЦД52 на Т ћелије. Такође није познато како Трегс надокнађују ЦД52 након цепања да би одржали своје инхибиторне функције.

Могло би се претпоставити да цепање и ослобађање ЦД52 из нормалних ћелија могу пружити инхибиторну функцију у овом окружењу. Могуће је да губитак ЦД52 може да прође регулаторне Т ћелије у конвенционалне Т ћелије, бар прелазно, и овај прелаз може да регулише механизам повратних информација за регулаторне ћелије. Инхибитори фосфолипазе Ц могу имати терапеутски ефекат циљајући имуносупресивне Т ћелије. Ова акција може ослободити супресију ћелија ефекторске меморије, резултирајући одбраном од ћелија рака или патогених микроорганизама. Још једно занимљиво питање које остаје да се реши је зашто није било ЦД25 + ЦД4 + Трегс који су идентификовани у клонсима супресивних Т-ћелија, упркос претходним истраживањима која су показала да ЦД4 + ЦД25 + Трегс играју критичну улогу у превенцији дијабетеса типа 1. 10, 11 Могуће објашњење је да антиген ГАД65 може повољно активирати неконвенционалне Трегс. Раније је објављено да су ТЦГ трансгенегене Т ћелије специфичне за ГАД65 спречавале развој дијабетеса код НОД мишева на начин независан од ћелија ЦД4 + ЦД25 + Т. 12 Дакле, ова група је идентификовала нову популацију Т-ћелија са регулаторним функцијама, а ова студија може довести до нових терапијских опција за аутоимуне болести, канцер и заразне болести.