LRIG1 与 VISTA 结合并减弱肿瘤特异性 CD8+ T 细胞反应

2024-05-30 Thu
LRIG1 与 VISTA 结合并减弱肿瘤特异性 CD8+ T 细胞反应学术背景近年来，免疫检查点抑制剂（ICIs）如程序性细胞死亡蛋白1 (PD-1) 和细胞毒T淋巴细胞抗原 4 (CTLA-4)的重要性日益受到关注。这些抑制剂通过增强抗肿瘤T细胞反应，显著改善了一些癌症患者的生存状态。然而，现有ICIs疗法的整体反应率仍旧较低，因此需要识别新的免疫检查点作为替代治疗靶标。
研究已经揭示了一类“干细胞样”肿瘤特异性CD8+ T细胞，这类细胞表达T细胞因子-1（Tcf-1）且对ICIs疗法的反应显著。这些“干细胞样”T细胞在退出静止状态后，会经历增殖爆发。然而，维持Tcf-1+干细胞样T细胞静止状态的机制尚未明确，这可能是导致临床上现有ICIs疗法耐药的潜在原因。
V-domain Immunoglobulin Suppressor of T cell Activation（Vista）是B7家族的免疫检查点蛋白，被视为下一代免疫疗法的潜在靶标。尽管Vista被认为通过两种方式抑制T细胞激活，但其下游信号机制仍十分模糊。
本研究旨在揭示与Vista结合的抑制性受体LRIG1（Leucine-rich repeats and Immunoglobulin-like domains 1），并研究它如何通过与Vista结合来控制抗肿瘤免疫反应。
论文来源本论文由Hieu Minh Ta等人撰写，来自Cleveland Clinic Taussig Cancer Institute、Lerner Research Institute和Case Western Reserve University等机构，并于2024年5月17日发表于《Science Immunology》杂志上。
研究工作流程识别LRIG1作为Vista的结合受体本研究首先通过选择性蛋白质组标签接近连接测定（SPPLAT）在pH中性条件下识别Vista的结合受体。质谱分析鉴定了LRIG1作为Vista的结合配体，随后通过多种实验验证Vista与LRIG1的结合，包括表面等离子体共振（SPR）测定以及免疫共沉淀（Co-IP）试验。
实验步骤：SPPLAT测定：利用激活的野生型小鼠T细胞和Vista敲除小鼠脾T细胞进行蛋白质组分析，识别并验证Vista与LRIG1的结合。
表面等离子体共振（SPR）测定：进一步确认Vista和LRIG1外膜区域（ECD）在中性和酸性条件下的结合亲和力。
Luciferase基结合测定：检测Vista和LRIG1在T细胞表面上的结合，包括分析Vista和LRIG1之间的“cis”类交互（同一细胞的结合）和“trans”类交互（不同细胞之间的结合）。
LRIG1对T细胞信号传导的抑制作用为了探讨LRIG1在T细胞中的功能，研究通过以下实验步骤解析了LRIG1对T细胞受体（TCR）信号通路的影响，并验证了LRIG1缺失小鼠的表型。
1. 小鼠模型实验：生成携带LRIG1剔除等位基因的小鼠，并与表达OT1 TCR转基因的小鼠交叉。通过刺激naive OT1 CD8+ T细胞，评估LRIG1缺失对TCR信号传导的影响。
2. 磷酸化分析：检测细胞内信号分子（LAT、PLC-γ、SLP76、AKT、ERK1/2）磷酸化水平，证明LRIG1的细胞质域在传递抑制信号中的必要性。
LRIG1对T细胞增殖、存活和效应功能的影响通过刺激LRIG1缺失的OT1 T细胞，检测其增殖、细胞因子分泌和细胞凋亡状态，结果显示LRIG1缺失的T细胞具有增强的扩增和效应功能。下一步，通过共培养实验探索LRIG1对Vista介导的抑制作用的抗性，并在体内肿瘤模型中验证这些结果。
单细胞转录组分析为了进一步解析肿瘤浸润的CD8+ T细胞（TILs）的异质性，研究进行了单细胞RNA测序（scRNA-seq）分析，鉴定出多个与T细胞活化和功能状态相关的子集，并比较了LRIG1缺失与野生型T细胞在肿瘤微环境中的表现。
人体癌症样本验证通过分析人体黑色素瘤、子宫内膜癌和肺癌样本中的TILs，研究发现LRIG1在多种激活状态下的T细胞中表达，并且高水平的LRIG1表达与对免疫治疗的耐药性相关。
研究结果研究结果显示，LRIG1与Vista结合，能够在T细胞内外抑制抗肿瘤反应。LRIG1缺失的小鼠T细胞表现出增强的信号传导、增殖和效应功能，并在肿瘤模型中表现出更强的抗肿瘤反应。此外，人体癌症样本中高水平的LRIG1与免疫治疗耐药相关，证明了LRIG1作为免疫检查点受体在癌症治疗中的潜在应用价值。
结论与意义LRIG1和Vista之间的相互作用为理解Vista在T细胞内的抑制机制提供了新的视角。LRIG1作为Vista的结合受体，不仅在体内外抑制T细胞反应，还影响了肿瘤免疫治疗的效果。本研究证明了靶向Vista/LRIG1轴作为癌症免疫治疗策略的潜在应用价值，可以为开发新的免疫疗法提供重要理论基础。
研究亮点：识别新靶标：首次确认了LRIG1作为Vista的结合受体，并揭示了其在T细胞抑制中的作用。
机制解析：详细阐明了Vista与LRIG1通过“cis”和“trans”交互抑制T细胞信号传导的机制。
临床相关性：发现高水平LRIG1表达与对ICIs耐药性相关，为开发新的癌症治疗方法提供了新方向。
这项研究为将来开发新的癌症免疫疗法奠定了坚实的基础，展示了LRIG1作为免疫检查点受体的潜在重要性。