mregDCs,新的DCs亚群
栏目:最新研究动态 发布时间:2020-09-17
树突状澳门威斯尼人官网(Dendritic cells, DC)是机体功能最强的专职抗原递呈澳门威斯尼人官网,它能高效地摄取、加工处理和递呈抗原...

    树突状澳门威斯尼人官网(Dendritic cells, DC)是机体功能最强的专职抗原递呈澳门威斯尼人官网,它能高效地摄取、加工处理和递呈抗原,未成熟DC具有较强的迁移能力,成熟DC能有效激活初始T澳门威斯尼人官网,处于启动、调控、并维持免疫应答的中心环节。然而,在机体内肿瘤塑造的免疫抑制性环境会导致DCs的功能异常,阻碍正常的抗肿瘤免疫反应。最近,美国纽约州西奈山伊坎医学院的Miriam Merad教授及其研究团队发现,一种传统的树突状澳门威斯尼人官网调控会限制机体的抗肿瘤免疫,从而影响肿瘤发展。相关研究结果以“A conserved dendritic-cell regulatory program limits antitumour immunity”为题发表在Nature杂志上,杂志影响因子42.778。

研究思路:

结果:
1.DC1s在肿瘤进展中的作用
    作者建立了全身DC1s缺陷型Batf3-/-小鼠(Baft3是调控树突状澳门威斯尼人官网亚群分化的关键性转录因子)模型、肺特异DC1s缺陷型的Irf8ΔDC小鼠(Irf8的缺失会导致DCs不能发育成熟)模型和肺特异DC1s增加的PtenΔDC小鼠(Pten的缺失会导致体内DCs数量的增加)模型,发现与对照组相比,Batf3-/-和Irf8ΔDC两组小鼠显示出更多的肿瘤病灶,且TNF+IFNγ+CD8+T澳门威斯尼人官网的数量减少,而PtenΔDC小鼠肺中DC1s数量增加三倍,病灶明显减少,同时TNF+IFNγ+CD8+T澳门威斯尼人官网的比例也显著高于对照组,表明DC1s能抑制肿瘤发展(a)。利用单澳门威斯尼人官网测序技术对肺癌组织和癌旁组织中的MHC II+CD11c+澳门威斯尼人官网谱进行分析,发现有三群澳门威斯尼人官网表达典型的DCs标记(b),其中一群DCs表达一系列成熟标记物及免疫调节基因(定义为mregDCs)(c)。进一步对lin-MHC II+CD11c+DCs进行了CITE-seq分析发现DC1s和DC2s的亚型都表达了mregDCs信号且mregDCs表达高水平的MHC Ⅱ类蛋白(e-g),而CD103+CD11b-mregDCs(mregDC1s)表达较高水平的Il12b、Ccl17、Irf8和Cadm1,而CD103-CD11b+mregDCs(mregDC2s)表达较高水平的Sirpa和Fcer1g(h)。以上结果说明缺乏DC1s会促进肿瘤发展。

2.mregDC1s调控机制
    作者构建Ccr7-/-小鼠模型,发现Ccr7-/-小鼠(介导免疫澳门威斯尼人官网归巢至淋巴器官)的mregDCs并未受到影响(a,b)。通过向小鼠中注射表达绿色荧光蛋白的KP肿瘤澳门威斯尼人官网,发现在引流淋巴结(DLNs)中,只有DC1s检测到了GFP(c),荧光共定位显示肿瘤抗原在早期核内体被DC1s内化并保持完整(d)。对KP-GFP小鼠肺的GFP+DC1s和GFP-DC1s进行测序分析显示mregDCs基因在GFP+腔室富集(e)。通过流式澳门威斯尼人官网术发现 GFP+DC1s和DC2s上调许多mregDCs转录簇蛋白产物,包括PD-L1、CD40和IL-12(f),利用骨髓来源的DC1s,发现在体外捕获凋亡的KP-GFP肿瘤澳门威斯尼人官网时,DC1s上调了PD-L1、CD40和IL-12的表达(g),这表明肿瘤澳门威斯尼人官网相关抗原的摄取与DC1中mregDC的诱导有关。同时,带肿瘤抗原的GFP+DC1s比GFP-DC1s更能有效促进原始T澳门威斯尼人官网向调节性T澳门威斯尼人官网分化(h),将肿瘤病灶中的GFP+mregDC1s与具有GFP特异性T澳门威斯尼人官网抗原受体的JEDI T澳门威斯尼人官网进行共培养,发现GFP+mregDC1s在体外能促进CD8+JEDI T澳门威斯尼人官网的激活(i),表明DC1s诱导CD8+ T澳门威斯尼人官网抗原特异性反应的能力以及mregDCs的双重调节和免疫原性。

3.mregDC调控驱动因素
    为了进一步探究mregDC调控驱动因素,通过流式澳门威斯尼人官网术发现发现缺乏I型和II型干扰素信号并不能抑制PD-L1的上调(a-c),且在DC1s中IFN-γ是IL-12的主要驱动因素,当Ifng或Ifngr1缺失,在体内基线或体内肿瘤抗原摄取时,DC1s可消除IL-12的产生(b,c)。单澳门威斯尼人官网RNA测序实验和体内体外实验表明Axl是少数在mregDC1s中表达的吞噬澳门威斯尼人官网表面受体之一(d),且能调节肿瘤澳门威斯尼人官网中PD-L1的表达,并会在病灶中富集抵抗免疫治疗,但并不能调节DC1s产生IL-12(e-g)。利用流式澳门威斯尼人官网术发现在肿瘤DC1s中发现IL-4Rα蛋白水平升高,在荷瘤小鼠中使用IL-4阻断抗体,在不影响PD-L1水平的情况下(i),与使用同型对照抗体的小鼠相比,肺部产生IL-12的DC1s数量增加了一倍(j)。重组IL-4直接作用于骨髓来源的DC1s,在捕获凋亡的KP-GFP澳门威斯尼人官网时减少IL-12的产生,显示IL-4可以直接调节DC1功能(k)。同时,比较IL-4阻断抗体处理的GFP+mregDC1s与用同型抗体处理的GFP+mregDC1s,发现用阻断抗体处理后更能激活JEDI CD8+ T澳门威斯尼人官网(l)。表达卵蛋白特异性TCR (OT-II澳门威斯尼人官网)的CD4+ T澳门威斯尼人官网,经IL-4阻断抗体和卵蛋白肽脉冲处理的小鼠的mregDCs,与对照组(卵蛋白肽脉冲激活OT-II澳门威斯尼人官网mregDCs)相比,澳门威斯尼人官网因子水平升高(m)。IL-4阻断抗体降低了抗PD-L1封锁的KP-GFP病变的生长(n,o),且能增加肿瘤中IFNγ+TNF+CD8+T澳门威斯尼人官网的数量(p)。这些结果表明,在体内mregDC产生过程中阻断IL-4可以增强mregDC的免疫原性和T澳门威斯尼人官网效应功能。

4、mregDC1s在人肿瘤发展中的作用
    为了进一步研究mregDC1s在人肿瘤发展中的作用,利用单澳门威斯尼人官网测序技术分析了非小澳门威斯尼人官网肺癌组织和正常肺组织的澳门威斯尼人官网,发现了DC1s/DC2s/mregDCs,且mregDCs表达高水平的TH2应答基因IL4R、IL4I1、CCL17、CCL22和BCL2L1(a-c)。使用DC1和DC2基因评分对mregDCs进行分层,确定了mregDC1和mregDC2亚群,且IL-12B的表达对人的mregDC1s是特异的(d)。CITE-seq分析结果显示DC1s和DC2参与mregDCs(e),且mregDC在人家和小鼠中是保守的(f)。

参考文献:
Barbara Maie, Andrew M. Leader, Steven T. Chen, et al. A conserved dendritic-cell regulatory program limits antitumour immunity. Nature, 2020;

 

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