熏香炉小药说药
2022.11.08 10:03发布于细胞
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以Treg细胞为基础的细胞免疫和移植正得到快速的发展。
原创 小药说药
前言
调节性T细胞（Treg）是免疫细胞的一小部分，专门用于抑制过度免疫激活和维持免疫稳态。在过去二十年中，嵌合抗原受体（CAR）的开发和基因组编辑的进展促进了T细胞的优化, 这些技术现在被用于增强Treg细胞的特异性和功能性, 以Treg细胞为基础的自身免疫和移植正得到快速的发展。 Treg的分类和功能
Treg是T细胞的一个子集， 占CD4+T细胞总数的5-10%，具有维持体内平衡和预防自身免疫的功能，其特征是CD4、CD25、FOXP3和低水平CD127的共同表达。高水平的FOXP3和特异性去甲基化区域（TSDR）的去甲基化是Treg的显著特征，TSDR是FOXP3基因中的一个保守区域。
Tregs可分为两类：天然调节性T细胞（nTregs）和诱导调节性T细胞（iTregs）。两种类型的Tregs都普遍表达 Foxp3。nTregs在胸腺中自然发育，其抑制作用是通过细胞间接触实现的，它们的主要功能是维持正常的免疫耐受和控制炎症反应。
iTregs来源于肿瘤微环境信号诱导的外周原始T细胞，包括肿瘤抗原、细胞因子（如IL-10, TGF-β）和其他可溶性分子。iTregs通过多种促进肿瘤进展的机制抑制效应T细胞（Teff）、NK细胞和DC的抗肿瘤免疫作用。
Tregs主要有以下五种功能机制：①Tregs分泌抑制性细胞因子，包括 IL-10、TGF-β 和 IL-35。②Tregs 通过颗粒酶和穿孔素杀死效应细胞。③ Tregs 影响效应细胞的功能：Treg 与效应T细胞竞争消耗 IL-2，从而抑制效应T细胞的生长；Tregs通过产生胞外酶CD39和CD73 促进TME中腺苷的产生，诱效应细胞导的抑制和抗增殖作用；Tregs通过缝隙连接将
大量 cAMP 转移到效应T细胞，干扰其代谢。④Tregs通过刺激性和抑制性受体（CTLA-4 或 LAG3）诱导DC耐受，后者通过IDO进一步抑制T细胞的能力。⑤MDSCs和Tregs 产生的因子形成正反馈环，促进增殖，增强抑制环境。
此外，一项研究使用一种新的策略来定义Tregs， Th1样Tregs（T- 234bet+IFNγ+Foxp3+），Th2 样Tregs（Gata3+IRF4+IL4+Foxp3+）和Th17样Tregs（IL-17+RORγt+Foxp3+），这为靶向 Tregs 提供了新思路。
过继性Treg：从多克隆到抗原特异性
最初过继性Treg的临床试验主要使用多克隆或体外扩增的Tregs。第一份关于用体外扩增的TregGVHD的报告表明，慢性GVHD患者的症状得到缓解，并有可能减少免疫抑制剂的使用。几年后，11名接受干细胞移植恶性血液病的GVHD患者获得了脐带血来源的Treg，并进行了扩增和给药。接受Treg的患者II-IV级急性GVHD的发病率降低5倍，Treg组一年后无慢性GVHD，而对照组为14%。
虽然多克隆Tregs获得了一定程度令人鼓舞的效果，但是输注所需的细胞数量相当大，此外，还有非特异性免疫抑制的风险，事实上，多克隆Tregs输注后的病毒再激活已有报道。
这些缺点可以通过使用抗原特异性Treg来克服，与多克隆Treg相比，抗原特异性Treg只需要较少的细胞就可以实施更多的局部和靶向抑制。此外，许多研究已经证明，在动物模型中，特异于所需抗原的Treg在功能上优于多克隆或未修饰的Treg。
传统的产生抗原特异性Treg的方法主要依赖于用APCs和特异性抗原扩增，或用T细胞受体（TCRs）工程化的Treg。然而，用APCs扩增Treg效率低下，而用TCR构建的Tregs（TCR-Tregs）仍然受到MHC的限制，限制了针对不同患者的模块化应用。
CAR-Treg的设计
另一种赋予Tregs特异性的方法是用CAR转导这些细胞。与TCR-Treg相比，CAR具有一些独特的优势：这些表达CARs的T细胞激活时绕过HLA限制，通过共受体信号的激活增加了特异性，以及CARs的靶向灵活性（任何可溶性或表面多价抗原都可以作为靶点）。
CAR-Treg细胞最直接的应用是GvHD和器官移植排斥反应。与大多数自身免疫性疾病不同，移植中有非常明确的靶点，即HLA分子。2016年，首次报道了HLA-A2 CAR Treg细胞，研究证明，HLA-A2-CAR-Treg细胞抑制Teff细胞增殖，并在免疫缺陷NSG小鼠模型中阻止了HLA-A2+PBMC介导的GvHD。图片
CAR-Treg细胞的新应用仍在出现，B细胞靶向抗体受体（BAR）Treg细胞是近年来研究的热点。人VIII因子（FVIII）注射液用于A型血友病患者，而随着时间的推移，抗FVIII中和抗体的发展会导致发病率和死亡率上升。含有FVIII免疫显性结构域（A2或C2）作为胞外结构域的BAR被设计成靶向FVIII特异性B细胞,细胞内信号结构域仍为CD28-CD3ζ。引人注目的是，在体外，展示A2结构域或C2结构域的人BAR-Treg细胞抑制了用重组FVIII免疫的小鼠产生抗FVIII抗体。
射频识别设备>rrgggCAR-Treg设计的另一个重要方面是共刺激领域的选择。目前使用的共刺激域与传统CAR-T细胞中使用的相同。虽然传统T细胞和Treg通常表达相同的共刺激受体，但细胞内的信号不同，导致不同的效应器功能。
到目前为止，大多数CAR-Treg的共刺激域是4-1BB或CD28。最近，人们研究了具有10个不同共刺激结构域（例如CD28、CD28 Y173F、ICOS、CTLA-4、CTLA-4 Y165G、PD-1、4-1BB、GITR、OX40、TNFR2）的第二代CAR-Treg，当测试功能和基因表达谱时，表明CD28共刺激信号传递更优越。使用4-1BB或TNFR2会导致Treg稳定性和功能下降。
CAR-Treg在自身免疫疾病的研究进展
GvHD
Treg已成为GvHD研究的一个重要领域，大多数研究集中于体外扩增的多克隆Treg。GvHD的Tregs的首次临床试验显示，对急性GvHD症状的影响不大，但显著缓解了慢性GvHD的症状，并减少了免疫抑制剂的使用。
随后的研究开始使用CAR-Tregs，这是一种同种抗原特异性人类Tregs，被设计用于表达HLA-A2-特异性CAR。在体外和体内试验中，这些A2-CAR Treg保持FoxP3、CD25、Helios和CTLA-4的高表达。此外，他们在免疫缺陷小鼠模型中预防了异种GvHD。
继HLA-A2靶向CAR-Tregs成功后，最近的研究重点是产生具有不同靶向结构域的CAR-Tregs，如CD83，其可在小鼠模型中预防GvHD。还有CD19，其可抑制B细胞抗体的产生和导致GvHD的病理学。
这些有希望的结果促成了在英国和美国对肾移植患者进行的第一次CAR-Treg临床试验（NCT04817774）授权。这项试验可能支持CAR-Tregs在临床试验中优于多克隆扩增的Tregs，进一步扩大了在其他疾病条件下使用CAR-Tregs的可能性。其他生物制药公司紧随其后，例如Quell Therapeutics，专注于肝移植受者的CAR-Tregs。
透气盖糖尿病
1型糖尿病（T1D）是一种自身免疫性疾病，其特征是由于胰腺β细胞的破坏而导致胰岛素缺乏。研究表明，T1D患者中Treg的免疫抑制功能降低。在动物模型中，输注扩增的抗原特异性Treg在阻断和逆转糖尿病方面显示出有希望的结果。然而，由于在循环中罕见，分离足够多的抗原特异性Treg具有挑战性。
因此，研究重点是用FoxP3基因转导的多克隆CD4+T细胞，将其转化为Treg。此外，可通过工程化TCR或CAR技术将抗原特异性赋予多克隆T细胞。Brusko的研究小组发现，谷氨酸脱羧酶（GAD）特异性TCR转导的Treg在体外可以抑制抗原特异性T细胞增殖的能力。另一项研究中，Hull等人将胰岛特异性TCR转移到调节性T细胞，并证实其在体外具有抑制CD4和CD8 T细胞增殖的能力。目前，GentiBio和Abata等公司正在开发TCR工程化TregT1D。
类风湿性关节炎
类风湿性关节炎（RA）是最常见的炎性关节炎，其特征是滑膜炎症、增生、自身抗体产生
、软骨和骨破坏。多种免疫细胞亚参与RA的发展，其中，T细胞和巨噬细胞之间的相互作用起着至关重要的作用。
许多研究调查了增加Treg数量或改善Treg功能对RA的益处。Wright等人利用卵清蛋白（OVA）特异性Treg，通过产生TCR转导的Treg或TCR-FoxP3转导的CD4+T细胞，来抑制OVA诱导的关节炎。两种工程化Treg均通过旁观者抑制对不同抗原特异性T细胞的增殖表现出OVA依赖性的抑制。目前，Sonoma Biotherapeutics公司正在开发针对RA的CAR Treg疗法。
多发性硬化症
珍珠岩助滤剂
多发性硬化（MS）是一种自身免疫性脱髓鞘和神经退行性疾病，由识别髓鞘表位的自身反应性T细胞引起。使用实验性自身免疫性脑脊髓炎（EAE）模型进行的临床前研究证实了Tregs抑制抗原特异性自身反应性免疫反应的有效性。
Fransson等人用CAR靶向髓鞘少突胶质细胞糖蛋白（MOG）创建抗原特异性Treg。MOG-CAR Tregs在体外抑制了效应T细胞的增殖。在体内，MOG-CAR Tregs减少了EAE小鼠的
疾病症状，并减少了脑组织中的促炎细胞因子mRNA水平。后来，Kim等人利用源自MS患者的髓鞘碱性蛋白特异性TCR构建了Treg，在体内TCR-Tregs显著降低了EAE-MS小鼠模型中的疾病评分。免疫调节工程化Treg在临床前研究中的结果，促进了一些生物制药公司的CAR-Treg的开发，如Abata Therapeutics和TeraImmune。
kv7炎症性肠病
炎症性肠病（IBD）是以胃肠道慢性炎症为特征的疾病，溃疡性结肠炎（UC）和克罗恩病（CD）是IBD最常见的形式。研究表明，肠道微生物和免疫反应之间的不平衡在IBD中起着重要作用。通常，肠道炎症与Treg数量的减少无关。然而，Treg活性不足的小鼠更容易发生严重结肠炎。因此，多项研究试图利用Treg抑制活性来维持UC的耐受性。
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