Tissue-specific abundance of interferon-gamma drives regulatory T cells to restrain DC1-mediated priming of cytotoxic T cells against lung cancer
尝试做个小精读
- CTL:cytotoxic T lymphocytes 细胞毒性T淋巴细胞
- KP小鼠:Kras G12D / Trp53双敲肺癌细胞系接种小鼠
- SIINFEKL:作为多聚体刺激抗原特异性T细胞(比如强烈激活CTL的免疫应答)
- OT-1小鼠:是体内CD8+T特异性识别OVA
- Batf3 -/-小鼠:Batf3 -/-好像会导致免疫缺陷?
- tdLN:肿瘤引流淋巴结
- TIM3免疫检查点:T细胞激活的标志。
纵膈淋巴结mLN
VS 腹股沟淋巴结iLN
原始CD8+ T细胞被DC1激活 ==> 变成CTL细胞
T细胞默认淋巴结产生
DC1s in mLNs prime dysfunctional CD8+ T cells against lung KP tumors
纵膈淋巴结中的DC1可以启动功能失调的CD8+T细胞在KP小鼠中发挥抗肿瘤作用
目的:CTL的启动在肺癌中如何被抑制?
分别在小鼠肺原位及侧腹接种KP肺癌细胞系,并且工程表达带ZsGreen的模型抗原SIINFEKL(荧光素酶报告基因?),养七天后检测相应tdLN中的CD8+ T活化情况。虽然在两种肿瘤中都表达了SIIN激活的T细胞,但是mLN中CD25及颗粒酶B表达量降低。iLN中T细胞免疫球蛋白(T cell immunoglobulin)及黏蛋白结构域蛋白3(mucin domain-containing protein 3,TIM3)增加。
- 这儿CD25是IL-12的Marker
- 颗粒酶B(Granzyme B,GZB)主要通过激活Caspase-3来激活细胞凋亡,是有力的细胞免疫杀伤因子,能真正反映机体免疫激活状态
![](https://img.haomeiwen.com/i20238375/187a34244a307a0a.png)
接着,通过体内启动实验
(in vivo priming assay),作者接着证明了表型及功能差异与T细胞受体信号(TCR)强度无关。在mLN中,OT-1 T细胞出现了强劲的增殖,但是CD25、GzmB和TIM3的表达降低。但是这种T细胞的增殖不是SINNFEKL特异的。
![](https://img.haomeiwen.com/i20238375/3c0aea69472adda5.png)
既往研究报道过交叉呈递DC1可以增强抗肿瘤免疫应答。 接
在Batf3 -/-小鼠中(DC1没有了)打肺和侧腹肿瘤,发现SIINFKEL反应性的T细胞激活严重受损。
在XCR1 DTR小鼠模型及KP-SIY肿瘤细胞中,进一步验证了DC1在mLN中启动肿瘤反应性T细胞的需求(?)。
![](https://img.haomeiwen.com/i20238375/8197236f101dac5a.png)
这儿作者还比较了一下DC2激活CD8+ T细胞的能力,最后证明是ZsG+的DC亚群能激活肿瘤T细胞,但是DC1可以促进增殖和聚集。(附图偷懒)
纵膈tdLN中的DC1s具有高信号1,低信号2和3
DC存在不同功能状态,这些状态取决于信号1、2、3:
- 信号1:抗原(MHC?)
- 信号2:共刺激因子,CD80和CD86
- 信号3:细胞因子,IL-12
我理解就是三种因素共同反应DC细胞的状态
前文说DC1在纵膈和腹股沟淋巴结中表型不同(是不是CD25,GzmB)等等的表达不一样?
得到假设:DC1的组织特异性导致了不同的启动结果。
鉴定了ZsG+ DC1的三种信号。
解读一下这个图:就是横轴纵轴应该是不同的成分加染料。
- CD11b / CD11c
- CD11b: 单核细胞,巨噬细胞,中性粒细胞,NK细胞等
- CD11c:树突细胞,单核细胞,巨噬细胞,中性粒细胞。(第四列筛出DC细胞)
- Ly6C:小鼠常用的单核细胞标记物?(和CD11b共同筛选单核细胞)
- CD45:在所有白细胞上都有表达,称为白细胞共同抗原(leukocyte common antigen,LCA)。CD45是细胞膜上信号传导的关键分子,在淋巴细胞的发育成熟,功能调节及信号传递中具有重要意义,CD45的分布可作为某些T细胞亚群的分类标志。
- MHC-II:那个什么组织复核呜啥啥的,就图里字面意思,筛出MHC II阳性的
- F4/80:F4/80是一种孤儿受体,参与细胞黏附,并可能参与专门涉及免疫系统细胞的细胞间相互作用。 它也可能在调节性T细胞(Treg)的发育中发挥作用。成熟小鼠巨噬细胞标志物。(所以第四列图筛出了非巨噬细胞的那一类,Mac = Macrophage?)
- CD103:小鼠cDC1细胞可以由组织样本以及CD8或CD103所决定,小鼠cDC2细胞可以由常见的cDC标志物和CD11b的表达来鉴别
![](https://img.haomeiwen.com/i20238375/572e4605f433ea90.png)
留一张标记表
![](https://img.haomeiwen.com/i20238375/89d98cbfa1806afd.png)
然后在流式上这些变化不显著,所以做了柱状图(?)。mLN中ZsG+ DC1的丰度增加,但两种tdLN的ZsG强度相似,表明DC1吞噬肿瘤碎片并迁移到纵膈tdLN的能力没有缺陷。(另外体外实验证明了两种tdLN中ZsG+ DC1激活原始CD8+ T的能力差不多,附图)
理解:ZsG强度相似说明到tdLN的肿瘤碎片差不多?
![](https://img.haomeiwen.com/i20238375/962cb4a7872e7d82.png)
接着应该主要是测了一下Marker?
mLN中ZsG+ DC1s的CD80和CD86表达降低,CD40表达不变。
- CD40:共刺激 B 细胞生长,参与分化和同型转换。
- CD80 / CD86:共刺激 T 细胞激活和增殖。
![](https://img.haomeiwen.com/i20238375/c61b0a16b76c6225.png)
mLN的ZsG+ DC1s产生更少的IL-12(图E)。
由于信号2 (CD80和CD86)和信号3 (IL-12)的低表达是未成熟dc的特征(说明iLN成熟度不高),我们检测了成熟标记物MHC-II和CCR7。两种分子都在mLN的ZsG+ DC1s上高度表达(图F)。
![](https://img.haomeiwen.com/i20238375/6182426d3cd0913c.png)
前文结论
mLN中肿瘤来源的DC1高度成熟,并提供足够的信号1,但CD80、CD86和IL-12的表达减少,这是启动真正CTL所必需的。
- 一个背景:成熟的dc可以获得免疫调节分子(mregDC),并在吞噬肿瘤碎片后抑制抗肿瘤免疫
知道mLN里是成熟的DC1之后,研究者检测了mregDC标记物(CD40, IL-12和PD-L1),结果显示CD40的表达相似(图D),而IL-12和PD-L1在mLN的ZsG+ DC1上减少(图E, 附图偷懒)。此外,在ZsG- DC1上也检测到mLN特异性的CD80、CD86和IL-12表达下降(和图D、E一样)
不懂:这表明组织特异性的抑制不同于mregDC程序。
尝试理解:mregDC的标记物证明上调证明可以吞噬肿瘤碎片并抑制抗肿瘤免疫,但是这几个玩意在DCc1里减少,证明这种抑制不是mregDC那种的
肿瘤引流mLN中DC1s上CD80、CD86和IL-12的表达减少可能表明DC1固有的组织特异性抑制。然而,在幼稚小鼠中,DC1s信号2(CD80)和3(IL-12)的组织特异性差异不再被检测到(附图偷懒)
尝试理解:小老鼠的mLN里,组织特异性检测不到,所以组织特异性并不是DC1s的固有属性。
此外,与mLN特异性诱导体内功能障碍CD8+ T细胞相比(前一节DE),来自两个LNs的ZsG+ DC1s在离体诱导CD25和GzmB高表达的CTL(附图偷懒)。因此,mLN中CD8+ T细胞的功能失调反应并不是由DC1内在缺陷引起的,而是由DC外部的、mLN特异性的、肿瘤依赖的因子在体内抑制了CTL激活。
尝试理解:体内引起障碍,体外就高表达CTL,那说明体内的障碍不是DC1本身导致的,而是一种和肿瘤相关的,mLN里面比较特异的机制,诱导了TL激活(?)
Treg cells can induce CD8+ T cell dysfunction and DC1 suppression
Treg细胞可诱导CD8+ T细胞功能障碍和DC1抑制
- Treg可以通过消耗CD80、CD86来抑制DC细胞的激活能力。(Treg耗竭了CD80、CD86之后就没因子激活CTL?)
- 前文说了mLN中,ZsG+ DC1的CD80和CD86都低表达。
- 提出假设:会不会是Treg耗竭这些因子?导致CD8+ T细胞的功能失调。
这儿使用FoxP3 DTR小鼠,来评估Treg对SIIN激活的CD8+ T细胞的影响。
- FoxP3对小鼠和人类的T调节(Treg)细胞谱系规范和功能很重要。Foxp3-DTR小鼠从Foxp3基因座表达敲入的人类DTR和EGFP,而不会破坏内源性Foxp3基因表达。在给予DT后,将这些小鼠用于耗尽Treg细胞。(给DT后耗竭Treg)
在耗竭Treg之后,tdLN里面的CD25和GzmB都显著增加,且在mLN中耗竭Treg后CD8+ T细胞拯救作用更大,证明Treg在mLN中的抑制功能更强。
![](https://img.haomeiwen.com/i20238375/bda3090e51d06dc2.png)
小结论:Treg在mLN中的肿瘤特异性T细胞应答的重塑中具有重要作用。
为了进一步证明短暂Treg的影响,在小鼠中短暂耗尽Treg(只用DT处理两天?),同样激活了mLN中的CTL启动。
![](https://img.haomeiwen.com/i20238375/6691ccc94cd2f163.png)
瞬时Treg耗竭也导致了ZsG+ DC1的CD80和CD86增加,但是IL-12没有增加。
![](https://img.haomeiwen.com/i20238375/8e5d8a3e69275dbf.png)
iLN也类似(附图偷懒)
小结论:Treg细胞抑制肿瘤反应性T细胞反应和DC1刺激能力,对CTL的抑制在mLN
中更有效。
Treg cells from the tumor-draining mLN restrain cytotoxic T cell priming by suppressing DC-derived signals 2 and 3
来自肿瘤引流mLN的Treg细胞通过抑制DC衍生信号2和3抑制细胞毒性T细胞启动。
- 背景:
- 第一节中说:mLN中的CD8+ T细胞启动需要DC1s
- 第三节中说:而Treg细胞抑制CTL分化
- 假设mLN中的Treg细胞通过抑制DC1s来抑制CD8+ T细胞启动。
插个题外话
第一节说,DC1在肺里是记过功能失调的CD8+,但是不知道是不是激活CTL(应该不是)
第三节又说成熟的DC1,但是CTL激活相关的因子低表达,抑制了CTL的激活。
应用还原性体外共培养实验共培养幼稚OT-I T细胞与mLN分离的ZsG+ DC1s和Treg细胞。在低Treg:OT-I T细胞比例时,Treg细胞导致OT-I T细胞上CD25和GzmB表达显著降低,而CD8+ T细胞增殖仅轻度降低。
理解一下:这个图里应该就是全是low ratio的,然后B是加ZsG+ DC1,C是加共刺激因子(抗CD3/28)然后出来的CD8+ T细胞没少多少,但是CD25和GzmB降低说明功能受损
![](https://img.haomeiwen.com/i20238375/25535e23ba668bbd.png)
这种CD25低,GzmB低的表型不就是第一节中的那种功能障碍的CD8+ T细胞吗?
为了测试Treg细胞是否需要DC1s来诱导功能失调的CD8+ T细胞,我们使用抗(a)CD3和aCD28来刺激OT-I T细胞(一个加DC1,一个CD3/28来刺激)。结果是在没有DC1s的情况下,相同数量的Treg细胞对OT-I T细胞上CD25和GzmB表达的影响就变小了。
小结论:
- 前文说DC1介导了功能失调的CD8+ T细胞
- Treg细胞可以通过耗竭CD80/86将DC1介导的CTL启动重定向为功能失调的类群,但这种抑制需要DC1s的存在。
附图偷懒环节
为了确定体外共培养的CD8+ T细胞状态和第一节中的体内启动试验在表型标记(低CD25及GzmB)之外是否具有可比性,我们对体外启动的T细胞进行了单细胞RNA测序,并分析了在存在或不存在Treg细胞的情况下,由DC1s启动的CD8+ T细胞之间的差异表达基因
- Treg细胞的存在导致GzmB、Il2ra、Il12rb1和Il12rb2表达减少(与效应因子功能相关的转录本),并导致CD8+ T细胞上与抑制效应T细胞分化(Sell、Pecam1、Lef1、Tcf7I、S1pr1、S1pr4)和T细胞命运决定(Klf2、Klf3)相关的转录本表达增加
在存在或不存在Treg细胞的情况下,体外T细胞实验的转录谱分别与已知的mLN或iLN的RNA测序一致。
小结论:因为不管是体外还是体内,这种表达的情况是一致的,说明T细胞的这种启动是保守的。
接着呢,作者就评估了一下mLN和iLN中的Treg的一个抑制能力,然后就发现体外培养中的Treg也是抑制了CD8+ T细胞CD25和GzmB的表达。这和表达的情况是一致的。同时mLN里的更厉害一点。
![](https://img.haomeiwen.com/i20238375/8fe5a2a42a76cb5d.png)
另外,Treg细胞固有抑制能力的组织特异性差异仅在DC1+Treg+OT-I T细胞共培养中被检测到,因为基于aCD3/ acd28的共培养显示出类似的抑制(附图偷懒)。
为了比较mLN和iLN Treg细胞在受控环境下的DC抑制效果,我们建立了来自p40-IRES-eYFP IL-12报告小鼠骨髓的成熟骨髓来源的DC (BMDC)和来自mLN和iLN的Treg细胞的共培养。
- 省流:这个小鼠就是报告IL-12的,之前那个应该是一个报告基因元件?
与前文结果一致, mLN和iLN的Treg细胞都抑制了BM-DC上CD80和CD86的表达,另外,mLN Treg细胞更有效地抑制CD80和CD86的表达。
小理解:前文一个是KP鼠,一个是Treg耗竭鼠,这儿是整出来共培养。
![](https://img.haomeiwen.com/i20238375/3c6332f71d55909d.png)
但是,iLN来源耳朵TregTreg细胞诱导IL-12抑制比mLN是更强的(图4K),这与第二节中的情况是相反的(体内应该是MLN抑制更强)。
小解释:这种差异可以解释为在本实验中缺乏效应T细胞,因为T细胞衍生的IFN-g诱导IL-12表达。
![](https://img.haomeiwen.com/i20238375/3b9c2bfe8f7ca31e.png)
背景:DC来源的刺激信号不足会阻止CTL产生。
前文说Treg通过抑制DC1产生的信号2和3来引起mLN中CD8+ T细胞的功能异常。那么补充信号2和3是不是可以真就CTL的产生?
体外:然后就体外进行ZsG+ DC1+Treg+OT-I T细胞共培养,分别加抗CD28和IL-12。结果发现加了抗CD28和IL-12可以让CDC25和GzmB部分高表达(CTL部分恢复)。然后同时加俩可以让CTL完全恢复。
体内:接着在荷瘤小鼠的mLN中评估CD8+ T细胞的启动情况,也是加抗CD28和IL-12,然后发现也是CD25和GzmB表达增加
![](https://img.haomeiwen.com/i20238375/b26accdc9a8b16f6.png)
小总结:在mLN中,Treg细胞对DC1产生的刺激信号(2&3)的抑制增强,导致CD8+ T细胞出现功能失调(不当CTL了)。
Treg cells suppress CD8+ T cell priming in the mLN via direct interaction with DC1s
Treg细胞通过直接与DC1s相互作用抑制mLN中的CD8+ T细胞引物。
一个背景知识:Treg细胞能以接触依赖或非接触依赖的方式抑制DC刺激分子。为了首先评估CD8+ T细胞启动过程中Treg细胞和DC1s的空间排列,我们对过继移植CD45.1+ OT-I T细胞后的XCR1 DRT小鼠中的mLN及iLN进行了免疫荧光(IF)染色。(图5A)。
- 这是个什么鬼小鼠:XCR1 DTR小鼠
- DTR 小鼠是通过基因编辑让目的细胞表达白喉毒素受体(Diphtheria toxin receptor,简称DTR),然后通过注射白喉毒素(Diphtheriatoxin,简称DT)实现细胞的条件性剔除。
- XCR1+交叉呈递DC1细胞
这个坑回头看心情填不填吧
分别使用内源性Venus信号、CD45.1和FoxP3标记鉴定了XCR1+ DC1s、肿瘤反应性OT-I T细胞和Treg细胞。我们将分析重点放在OT-I T细胞微孔上。(定义:包含至少一个DC1的OT-I T细胞簇为中心的圆形区域)
我说婷婷:就是大概就是Treg和DC1作用在CD8+ T细胞上,那么就是以T细胞为中心,看看Treg和DC1到他的距离。
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评估指标:测量Treg细胞到其最近的DC1的距离来评估Treg和DC1的接近性。
结果:mLN中微池相关的Treg细胞和DC1s彼此更接近(图5B, 5C)。在mLN中,Treg细胞和DC1s的这种空间接近是微孔特异性效应,因为在微孔外,Treg和DC1的距离增加了(图5C)。mLN和iLN中的微孔大小相似,mLN中微孔内Treg和DC1的比例也没有增加(图5D)。
(量没变多,但是距离近了)
小结论:mLN中Treg细胞抑制的增加可能是由Treg细胞和参与肿瘤特异性CD8+ T细胞激活的DC1s的物理接近所驱动的。(就是靠得近所以产生作用)
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靠得近就起作用,那是不是要靠在一起捏?
为了测试Treg细胞介导的DC1s抑制是否需要直接的细胞接触,文章阻止了两种细胞之间MHC-II依赖性的相互作用。抗体介导的MHC-II在体外ZsG+ DC1:Treg:OT-I T细胞共培养中完全逆转了Treg细胞抑制表型,这表明DC1s上的MHC-II可达性对于Treg细胞介导的CD8+ T细胞启动抑制至关重要。
小理解:就是用MHC-II抗体分子给进去,就会逆转Treg的抑制作用。就是DC1上的MHC-II和Treg相互作用引起抑制。
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为了测试MHC-II消融对体内DC1刺激能力的影响,我们生成了WT:H2-Ab1 -/- 混合骨髓嵌合体(BMC)(两种都有),并比较了mLN中野生型(WT)和H2-Ab1 -/- ZsG+ DC1s的表型(图5G, S2L和S2M)。MHC-II缺失导致体内ZsG+ DC1s上CD80、CD86和IL12的表达增加.
- H2-Ab1:MHC II特征基因
小理解:敲掉特征基因,MHC-II表达不行了,那么就不抑制了,然后T细胞激活的几个因子就增加。
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小结论:Treg细胞介导的抑制作用是通过MHC-II依赖的相互作用传递给DC1s的。
接着这种DC1特异性的MHC-II缺失对CD8+ T细胞的启动有什么影响呢?
我们生成了
- WT
- Batf3 -/- : WT
- Batf3 -/- : H2-Ab1-/- 混合骨髓细胞
以比较MHC-II+ DC1s(在WT和Batf3 -/- : WT骨髓细胞中)和MHC-II - DC1s (在Batf3-/- : H2-Ab1 -/- 骨髓细胞中)对CD8+ T细胞启动的影响。
-Batf3:缺乏Batf3表达作用的T细胞能够正常增殖和分化,但随后数量急剧下降,记忆反应减弱。反之亦然,BATF3的过度表达延长了了CD8+ T细胞的存活时间并促进了它们向记忆的转变。这是由于在信号通路当中,BATF3通过促凋亡因子BIM调控着T细胞的凋亡和存活。而如果能够对这一机理加以应用,那么就可以对CD8+T细胞的存活和记忆进行编程和修饰,从而延长这一肿瘤免疫关键细胞的作用时间,使肿瘤免疫反应能够抵御未来的威胁。
Batf3 -/- : H2-Ab1 -/- BMC中DC1特异性MHC-II缺失与对照BMC相比恢复了mLN中CTL的启动(图5K)。(缺MHC-II可以逆转CTL的生成)
我们使用XCR DTR : WT和XCR DTR : H2Ab1-/-混合BMC中也独立验证了这一结果。(加DT去除DC1之后,也可以逆转这种功能(DC1特异性MHC-II缺失可以导致mLN中CTL的有效启动)。
![](https://img.haomeiwen.com/i20238375/d43901f4e9bfeab0.png)
小结论:因此,在肺肿瘤中,MHC-II 依赖的Treg:DC1相互作用导致DC1抑制和相关的CD8+ T细胞功能障碍。
(主要证明了MHC-II的依赖)
(累死)
Th1-like Treg cells expand in tumor-draining mLNs
Th1样Treg细胞在mLN中扩增。
前文感觉已经讲了讲DC1和Treg细胞大概是咋样去抑制CTL的出现以及功能失调CD8+ T细胞如何产出。但是,目前尚不清楚是什么组织特异性因素导致Treg细胞在mLN中比iLN中更具有抑制作用。
等于现在是要比较一下mLN和iLN之间的一个情况了。
背景:抑制的增加通常与Treg细胞丰度增加相关
所以首先作者比较了mLN和iLN中的Treg细胞量,没啥差异
![](https://img.haomeiwen.com/i20238375/f35a2cec4f181f11.png)
另外,SIIN反应性CD8+ / Treg细胞比率与mLN中观察到的抑制增加无关(附图偷懒)。
小背景:Treg细胞是异质的,具有不同的组织特异性功能特化和TCR库,这可能影响它们的抑制能力。
所以感觉就是想看是不是这种组织异质性导致了Treg在mLN中得抑制增加。
为了表征它们的转录状态,我们对从荷瘤小鼠和naive小鼠的mLN和iLN中分选出来的Treg细胞配对进行了scRNA-seqT细胞受体测序(TCR-seq)。
小结果:
- 我们获得了16,249个Treg细胞的高质量转录组,并从55.4%的细胞中恢复(recovered?)了TCR-β序列,从23.1%的细胞中恢复了TCR-α序列,从14.4%的细胞中恢复了TCR-β和TCR-α配对序列。(附图偷懒)
- 最初的无监督分析确定了四簇Treg细胞,我们随后重点分析了三簇活化的Treg细胞,这些细胞表现出与naive T细胞相关的标记和基因集表达减少。
在被激活的Treg细胞中,我们发现了四个簇:
- 富集与早期激活相关的转录本的Treg细胞(Nr4a1, Egr1, Egr2, Myc, Dusp)
- 富集与早期增殖相关的转录本的Treg细胞(Mki67, Top2a, Stmn1, Cenpf, Birc5)
- 两个被激活的Treg细胞簇
- 激活簇1(C1):Cxcr3, Icos, Tigit, Prdm1, Ctla4
- 激活簇2(C2):Rorc, Ccr6, Il10ra, Il18r1, Tgfbr2
![](https://img.haomeiwen.com/i20238375/30fc407a46fdc279.png)
与原始LN相比,活化的C1在两种tdLN中都显著富集,这表明该转录程序是对肿瘤的反应(附图偷懒)。
背景:Treg细胞可以以抗原特异性的方式抑制,并在对肿瘤的反应中进行克隆扩增。
我们评估了它们的克隆扩增。Treg细胞在两种tdLN中均有克隆扩增,但在两种naive LNs中均无克隆扩增。mLN和iLN的整体克隆扩增程度相当,且这种扩增仅限于活化的C1 Treg细胞簇。
![](https://img.haomeiwen.com/i20238375/b5ba32c70d5aecc8.png)
以下为附图偷懒时间
为了评估Treg细胞的特异性(C1簇活化),我们分析了活化的C1 Treg细胞中的CDR3序列。
- CDR3:由V(D)J结编码的序列称为互补决定区域3或CDR3。这个序列在α链和β链中都具有最高的可变性(variability),决定了T细胞识别MHC分子所呈现的抗原肽的能力。
多个小鼠的Treg细胞中独立恢复了四个公共TCR-β序列,这个序列在mLN和iLN中共享。这些序列由不同的核苷酸重排形成,证明了TCR序列的收敛性。同时与其他CDR3-β序列相比,这些序列更有可能表现出克隆扩增,并且在naive iLN或mLN中完全不存在,尽管序列恢复程度相当。
小结论:这里分析的Treg细胞对两种tdLN中存在的肿瘤相关抗原有反应。虽然这些数据并不排除TCR保留序列差异可能影响Treg细胞抑制能力的可能性,但他们认为TCR以外的特征可能在调节Treg细胞抑制功能方面起主导作用。
激活的C1 Treg细胞的表型与功能抑制能力的增加相关,那么mLN和iLN中的C1 Treg细胞之间的转录是否有差异?
分析了一下
- mLN中激活的C1 Treg细胞的转录本,可以发现其中激活的基因有:
- 免疫抑制相关:Nrp1, Fgl2和Nt5e
- IFN反应和Th1极化相关:Ifngr1, Cxcr3, Tbx21, Cybb和Ptpn11
- iLN富集的转录本有:
- T细胞激活相关:Icos和Gcnt1
- Treg细胞存活和稳定性相关:Cd2和Satb1。
![](https://img.haomeiwen.com/i20238375/cbad6b8a646c3461.png)
由于Th2样Treg细胞可以有效抑制抗肿瘤免疫(那这种C1型的Treg会不会是Th2样的呢?),作者检测了典型的Th1-、Th2-和TH17-极化转录因子(Tbx21、Gata3和Rorc)在活化的C1 Treg细胞上的表达。在所有mLN中,Tbx21表达一致增加,而Gata3和Rorc表达相似(附图偷懒)。
小结论:激活的c1 Treg细胞在肿瘤引流mLN中Th1极化。
两种tdLN中Treg细胞的进一步流式结果显示
- 来自mLN的Treg细胞上天然Treg细胞标记物neuro-pilin 1 (NRP1)和Helios增加
- PD-1和CTLA-4的表达增加(图6I, 6J, S4A和S4B)。
- 抑制分子NRP1、CTLA-4、CD39和CD73在mLN Treg细胞上差异表达
- 转化生长因子β-1(TGF-β1)和CD25在iLN Treg细胞上高表达
![](https://img.haomeiwen.com/i20238375/bf03a683f021216a.png)
小结论:说明啥呢?说明两种tdLN的抑制模式存在一些不同。
继续观察结果:
- Ki67和FoxP3表达相似。
- 与scRNA-seq结果一致,Th1样标记CXCR3和T-bet在mLN Treg细胞上有差异表达(图6K)。
- 对T-bet、Gata3和RORgt表达的分析证实了Th1极化,与iLN相比,mLN中T-bet在大批量的测序和CD44+ CD62L效应Treg(eTreg)细胞上表达最高,并且T-bet+ CXCR3+ Th1样eTreg细胞在mLN中的频率增加。
![](https://img.haomeiwen.com/i20238375/4abb24812ef587a6.png)
小结论:mLN中的Treg细胞获得了一种Th1样效应表型,富集在一组不同的抑制分子中。
前文说了Treg细胞直接与mLN中的DC1s相互作用,那么久要看DC1s是否调节Treg细胞的反应。在WT和Batf3-/-小鼠中,Treg细胞表达PD-1和CTLA-4相似,但在没有DC1s的情况下,T-bet降低,T-bet+ CXCR3+ th1样eTreg细胞的频率降低。因此,mLN中eTreg细胞的Th1极化需要DC1s。(附图偷懒)
前文发现,与iLN相比,IFN调控的转录物和蛋白质优先在mLN的Treg细胞上表达,我们假设IFN在mLN中诱导Th1样Treg细胞的生成。
我们使用WT:Ifnar1-/-、WT:Ifngr1-/-和WT:Ifngr1-/-Ifnar1-/- 混合共培养的BMC,来比较mLN中WT和IFN受体缺失 Treg细胞的表型。虽然Ifnar1的缺失导致T-bet的适度降低,对Treg细胞上CXCR3的表达没有影响,但Ifngr1的缺失导致T-bet和CXCR3表达的严重降低,与已发表的数据一致。
尽管FoxP3、CD25、PD-1、CTLA-4和CD73的表达不受IFN受体缺失的影响,但在mLN中Ifngr1缺陷的Treg细胞上,CD39表达降低(附图偷懒)。Th1标记物和CD39在Treg细胞上的表达很大程度上依赖于肿瘤引流mLN中IFN-g的感知。
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然后,我们测试了Th1样eTreg细胞的诱导是否同样依赖于两种tdLN中的IFN感应。我们生成了FoxP3 DTR.eGFP:Ifnar1-/-,FoxP3 DTR.eGFP:Ifngr1-/-, FoxP3 DTR.eGFP:Ifngr1-/-Ifnar1-/- 混合BMC,并比较mLN和iLN中供体来源的WT和IFN受体缺陷(KO)eTreg细胞的表型。
这些BMC使我们能够排除宿主来源的Treg细胞(WT),并验证这些抗辐射细胞没有混淆我们的分析。与之前对整体的Treg细胞的分析一致(上图B),T-bet和CXCR3在mLN中的eTreg细胞表达依赖于IFN-γ感知。同样,Ifngr1的敲除使iLN中eTreg细胞上的T-bet和CXCR3表达变少(?)。尽管T-bet+ CXCR3+ th1样eTreg细胞优先富集于mLN的WT免疫部分,当Ifngr被敲除时,它们的表达在mLN和iLN之间是相当的。因此,Th1样eTreg细胞程序在两种LNs中都依赖于IFN-γ,但它主要是在mLN的Treg细胞中诱导的。(附图偷懒)
由于Th1样eTreg细胞的诱导依赖于IFN-γ的感应,我们假设mLN特异性富集在Th1样eTreg细胞中可能是由于IFN-γ丰度的组织特异性差异造成的。事实上,与iLN相比,肿瘤引流mLN中IFN-g的含量增加了3.78倍-。相比之下,两中tdLN之间IL-2丰度基本相似(附图偷懒)。
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此外,来自naive LNs的IFN-γ测量结果与来自tdLN的IFN-γ测量结果一致,在naive小鼠中,与匹配的iLN相比,mLN中的IFN-γ更丰富。
mLN特异性的IFN-γ富集与肿瘤本身无关,由LN的解剖位置决定。由于肺微生物依赖的IFN信号可以影响肺特异性免疫,我们测试了IFN-g的组织特异性差异是否会在无菌(GF)小鼠中维持。与无特异性病原体(SPF)小鼠不同,naive GF小鼠的mLN和匹配iln中IFN-g的量是相等的。因此,观察到的IFN-γ的mLN特异性丰度是由共生细菌的存在引起的
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mLN-specific enrichment in IFN-g drives induction of Th1-like Treg cells and the associated dysfunctional T cell responses against lung cancer
IFN-g中的mLN特异性富集驱动Th1样Treg细胞的诱导和相关的功能失调T细胞对肺癌的反应。
背景:前文研究说了mLN中的Treg细胞表达趋化因子受体CXCR3,既往研究又说了CXCR3指导效应T细胞在淋巴结内定位,并促进与DC的相互作用。
所以就想看CXCR3在功能上是否对Treg细胞抑制肺肿瘤的CTL反应是必需的
我们生成了FoxP3 DTR:WT和FoxP3 DTR:CXCR3 -/- 混合BMC。用来比较CXCR3缺陷Treg细胞(FoxP3 DTR:CXCR3 -/- BMC)和WT Treg细胞(FoxP3 DTR:WT BMC)对CD8+ T细胞启动的抑制作用。
结果显示:Treg细胞特异性缺失CXCR3对肿瘤引流mLN中的CD8+ T细胞表型没有影响,这表明几种冗余的趋化因子受体/配体通路可能促进Treg:DC通信。(不止CXCR3影响通信)
前文作者发现:IFN-γ细胞因子和IFN-γ依赖的Th1样Treg细胞在mLN中富集
这儿就想测试IFN-γ感知是否可以调节Treg细胞抑制CTL启动的能力。
本文生成了FoxP3 DTR:WT和FoxP3 DTR:Ifngr1 -/- 混合BMC,以评估Ifngr1缺陷的Treg细胞(FoxP3 DTR:Ifngr1 -/- BMC)或WT Treg细胞(FoxP3 DTR:WT BMC)对mLN中CD8+ T细胞启动的影响。
小结果:与对照组相比,Treg细胞上的Ifngr1消融导致mLN中引物的CD8+ T细胞上CD25表达增加。这2.24倍的增加(±0.374 SEM)与前文中(最前面一张图,吐了)iLN-和mLN-引物T细胞之间CD25表达的3.32倍差异(±0.947 SEM)相当。
尽管GzmB和TIM3/TCF1的表达没有变化(图7I和S6H),但部分挽救也是很好的,因为FoxP3 DTR:Ifngr1 -/- bmc中大约一半的免疫细胞存在Ifngr1缺失,包括DC1s,它依赖于IFN-g产生IL-12。在没有DT处理的情况下,在FoxP3 DTR:WT和FoxP3 DTR:Ifngr1-/- BMC的mLN中启动的CD8+ T细胞表现出不变的CD25表达,说明这种拯救效果是由Treg细胞特异性的IFN-γ感知消融所驱动的。
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然后,我们评估了抗体介导的IFN-γ阻断是否可以对抗mLN中富含IFN-γ的环境,并重新连接Treg细胞极化和CD8+ T细胞启动。
IFN-γ介导CTL抑制,那么阻断IFN-γ能不能抑制启动?
既往研究报道了IFN-γ在CD8+ T细胞效应分化中发挥重要作用,我们在肿瘤植入后早期使用IFN-γ阻断剂(不让在mLN中产生),并评估过继转移T细胞的启动作用(给T细胞看能不能激活)。IFN-γ阻断导致肿瘤引流mLN中OT-I T细胞CD25、GzmB和TIM-3表达增加,但对iLN无影响,说明这种免疫调节是组织特异性的。
IFN-g阻断导致mLN和iLN Treg细胞中T-bet表达降低,而Treg细胞总数保持不变。短暂的IFN-g阻断足以挽救CTL启动,并改变肿瘤引流mLN中富含IFN-g环境中的Treg细胞表型。
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- T-bet:TBX21编码了一个重要的免疫转录因子(T-bet)。自从2000年被Laurie H. Glimcher组发现以来,T-bet转录因子被广泛的研究。T-bet是调控1型辅助T细胞 (TH1)的最重要的转录因子。后来,T-bet被发现也在先天免疫系统 (innate immunity)和先天样淋巴细胞(innate-like adaptive lymphocytes)起到关键作用。
为了研究IFN依赖性Th1样Treg细胞是否与人类抗肿瘤免疫减弱相关,我们重新分析了来自人类黑色素瘤的肿瘤浸润T细胞的scRNA-seq数据集。在这些患者中,IFN反应程序和TBX21或CXCR3转录本的9Treg细胞表达与ICB耐药密切相关。
CD8+ /Treg细胞比例与ICB反应无关,这表明Treg细胞的质量而不是数量决定了抗肿瘤免疫的结果。结合我们发表的肺癌特异性CD8+ T细胞功能障碍导致ICB耐药的发现,这些数据表明IFN-γTreg细胞与人类和小鼠的ICB耐药相关。
小结一下
没啥想说的,免疫文章太难了。、
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