驚!CART竟可以逆轉(zhuǎn)TGF-β免疫抑制作用
以往的CART都是識別結(jié)合表達于腫瘤細(xì)胞表面的抗原,此次整理分享的文章,作者設(shè)計了識別可溶性抗原的CART細(xì)胞,并對CART激活過程中CAR在結(jié)構(gòu)層面的變化進行了研究,具體內(nèi)容如下:
可溶性的CD19能激活CD19 CART細(xì)胞(CD69表達上調(diào)、細(xì)胞因子生成增多)
電泳發(fā)現(xiàn)CD19以單體和二聚兩種形式存在,再結(jié)合前人研究成果,文章作者推測二聚形式的配體可能對受體激活有某種意義
為了驗證二聚化配體對于CART激活的作用,文章作者設(shè)計了GFPCAR系統(tǒng),并制備了單體GFP和二聚GFP兩種配體
只有二聚化GFP配體能激活CART細(xì)胞,暗示配體可能調(diào)節(jié)受體二聚化
電泳結(jié)果顯示CAR在未激活狀態(tài)下以單體和二聚兩種形式存在,說明受體自身二聚化并不足以激活產(chǎn)生信號
基于上面的實驗結(jié)果,作者又設(shè)計了兩個GFP CAR,分別識別不同的GFP表位,推測單體形式的GFP通過兩個表位可以把CAR“拉”到一起 ?-配體調(diào)節(jié)受體二聚化
只表達識別單一表位CAR的細(xì)胞無法被單體EGFP激活,但當(dāng)兩種CAR同時表達于細(xì)胞后,EGFP即可激活細(xì)胞,暗示配體通過調(diào)節(jié)受體二聚化激活細(xì)胞
以鈣流為指標(biāo)看信號激活,顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)信號的激活不依賴細(xì)胞接觸 ?-可溶性配體可激活CART細(xì)胞
上面達到可溶性配體通過誘導(dǎo)受體二聚化可激活CART細(xì)胞,怎么應(yīng)用這個呢?TGF-β是存在與實體瘤微環(huán)境中的免疫抑制分子,如果能設(shè)計一個識別結(jié)合它的CART,利用TGF-β激活CART細(xì)胞豈不就逆轉(zhuǎn)了其免疫抑制作用,文章作者從三個TGF-β單抗中“拆出”scFv段,3個scFv均能阻斷TGF-β信號
選取阻斷信號能力最強的scFv段設(shè)計CAR
TGF-β無法在表達TGF-βCAR的細(xì)胞上激活其信號(磷酸化SMAD2),反而激活了CART細(xì)胞的NFAT和NFkB信號
TGF-β無法在發(fā)揮免疫抑制作用,反而促進TGF-βCART細(xì)胞激活、產(chǎn)生細(xì)胞因子
TGF-β功能被逆轉(zhuǎn):促進TGF-βCART細(xì)胞擴增
TGF-β以同源二聚形式存在,那么它識別結(jié)合CAR必然存在以上三種模式:1、把兩個細(xì)胞“拉”到了一起,2、把同一個細(xì)胞兩個CAR“拉”到了一起,3、1和2同時存在。這三種模式激活信號對于細(xì)胞濃度依賴性不同
用NFAT-EGFP報告系統(tǒng)驗證,發(fā)現(xiàn)高細(xì)胞密度利于CART細(xì)胞激活,低密度下CART細(xì)胞亦可激活(d:無需細(xì)胞間互作)
研究CART細(xì)胞被激活后CAR的空間分布:激活后CAR會聚簇
激活后CAR會聚簇與ZAP70共定位(ZAP70定位于膜附近,是TCR的一部分,對于T細(xì)胞信號傳遞起重要作用),暗示CAR聚簇對于細(xì)胞激活意義重大
研究影響CAR聚簇的因素:突變胞外連接scFV段和跨膜區(qū)肽段中能形成二硫鍵的半胱氨酸并不影響CAR聚簇
研究影響CAR聚簇的因素:胞內(nèi)區(qū)突變也不影響聚簇,用抑制劑抑制微絲則影響CAR的聚簇,暗示是CAR的聚簇是微絲依賴的
到這里作者發(fā)現(xiàn):1、配體調(diào)節(jié)受體二聚化,2、受體在缺失配體的情況下二聚化不足以激活信號,3、配體結(jié)合受體后受體空間分布發(fā)生變化且與信號傳遞關(guān)鍵蛋白共定位!文章作者推測CAR信號的傳遞是一種力傳導(dǎo) ?-配體與受體結(jié)合后引起受體二聚化對受體有個拉力,這個拉力使得位于胞內(nèi)的信號段伸向胞漿,利于胞內(nèi)信號段域各種下游分子接觸、傳遞信號
既然是力傳導(dǎo),對于傳遞力、連接scFv和胞內(nèi)區(qū)的那個“繩子”長短肯定有一定影響,作者設(shè)計了兩個“繩子”長度不同的CAR,發(fā)現(xiàn)長度并不影響CAR的表達水平
以GFP報告系統(tǒng)看“繩子”長度對于TGF-βCART激活的影響:短“繩”更利于力的傳導(dǎo),CART細(xì)胞的激活
以細(xì)胞因子生成看“繩子”長度對于TGF-βCART激活的影響:短“繩”更利于力的傳導(dǎo),細(xì)胞因子的生成
文章作者以不同的視角、巧妙的設(shè)計了逆轉(zhuǎn)TGF-β免疫抑制作用的CART!在可溶性抗原這個體系里研究配體(抗原)與受體(CAR)的互作,發(fā)現(xiàn)了抗原誘導(dǎo)CAR二聚化、聚簇,通過力傳導(dǎo)信號!更進一步發(fā)現(xiàn)胞外連接scFV“繩子”長短對于信號傳遞的意義 ?-讓我們對CAR的認(rèn)識變得更加細(xì)膩!
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