自身免疫和传染病

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干细胞衍生的调节性T细胞用于治疗关节炎

Jianxun歌＊

美国宾夕法尼亚州立大学医学院微生物与免疫学系

*通讯作者:宋建勋，美国宾夕法尼亚州立大学医学院微生物与免疫学系，E-mail: jus35@psu.edu


摘要

多能干细胞(PSCs)可用于获得健康调节性T细胞(T海军学校规则)来治疗自身免疫性关节炎，因为它们有能力产生体内几乎所有类型的细胞，包括T海军学校规则．然而，适当的条件发展抗原(Ag)特异性T海军学校规则来自PSCs(即PSCs - t海军学校规则)仍然未知。一个正在进行的项目将确定银特异性PSC-T的潜在机制注册旨在调节自身免疫性关节炎耐受性的治疗。从这些研究中获得的知识将为自身免疫性关节炎的细胞治疗提供新的见解，并推进对T注册分化。

关键字

多能干细胞;自身免疫性关节炎;干细胞

调节性T细胞海军学校规则)是正常免疫系统不可或缺的组成部分，并有助于维持外周耐受。T海军学校规则可下调免疫反应，对免疫稳态至关重要。它们可以作为预防和治疗类风湿性关节炎(RA)的关键效应器[1,2]。

造血干细胞(HSC)衍生的造血祖细胞进入胸腺并发育成不同类型的T细胞。转录因子Aire(主要在胸腺髓上皮细胞- mTECs中表达)和FoxP3在克隆缺失和T注册选择[3]。Aire表达、FoxP3上调与T注册选择;Aire缺陷影响自我反应T细胞的负性选择，FoxP3控制自然发生T细胞的发育和功能海军学校规则(元海军学校规则)[4]。我们实验室已经取得了稳定的T海军学校规则通过过表达FoxP3和bcl-xL[5]从CD4+ T细胞中分离。

大规模使用的最新进展在体外T的扩张海军学校规则紧随其后的是在活的有机体内这些细胞的再灌注提高了这种策略成功用于治疗的可能性类风湿性关节炎(RA)[6]。虽然多克隆扩增了T海军学校规则具有抑制活性，抗原特异性T海军学校规则更有效地抑制局部自身免疫性疾病，如RA、1型糖尿病(T1D)、炎症性肠病(IBD)、过敏反应和移植物抗宿主病(GVHD)[7-11]。此外，组织/器官相关T注册靶向可稳定FoxP3的表达，并避免诱导可能有害的全身免疫抑制[12,13]。对于T注册免疫疗法为基础,在体外组织/器官(如滑膜)相关和非终末分化效应T海军学校规则为在活的有机体内再灌注是一种最佳方法。然而，目前的方法在产生、分离和扩展足够数量的这类T的能力方面是有限的海军学校规则从病人那里得到治疗。

在T注册基于免疫疗法:

第一个

只有少量的T海军学校规则可以从外周血单个核细胞(PBMCs)中获得。CD4和CD25被用于分离T海军学校规则用于体外扩增。CD4+CD25+ T细胞不是同质的，同时包含两种T细胞海军学校规则和传统效应T细胞(Teffs）.目前的扩展协议激活两个T海军学校规则和Teffs因为T需要更长的时间海军学校规则进入细胞周期的S期，Teffs过大而不适于T海军学校规则［14］．此外,T海军学校规则在有或没有rIL-2的α- cd3 + α- CD28抗体(Abs)重复刺激后是否会失去抑制活性在体外．

第二个

到目前为止，还没有一种方法证明有能力隔离整个T注册对患者具有100%特异性的人群(当前的临床方法)。甚至是FoxP3或更近的Eos，一个被认为是识别T的黄金标准的转录因子海军学校规则，在一些激活的非调节性人类T细胞[15]中短暂表达，突出了识别和分离纯T细胞的困难注册人口。非规范性T的过继转移effs和T海军学校规则有可能加重自身免疫性疾病

第三

CD4的基因转导+带有Ag特异性T细胞受体(TCR)[16]或嵌合Ag受体(CAR)[17]和/或带有FoxP3的TCR的PBMCs的T细胞诱导产生抑制性T细胞群[8]，并克服了Ag特异性T细胞数量有限的障碍。然而，工程T海军学校规则表达内源性和外源性多克隆TCRs，这降低了它们的治疗潜力(目前的实验方法)。此外，TCR错配也涉及到TCR基因转移T的安全性问题海军学校规则因为TCR的新异源二聚体的形成可诱导免疫病理[18]。因此，有必要改进这一策略，生成单克隆T海军学校规则．

第四

T的微分状态海军学校规则与它们扩散和持续的能力成反比。“正确”的T海军学校规则抑制末端分化，保持高复制潜力(如共同γ链-的表达γc(如CD132)，较不容易凋亡(如PD-1的低表达)，并有能力响应稳态细胞因子[19]，这有利于它们的生存。此外，“正确的”T海军学校规则表达高水平的分子，促进其归巢到淋巴结(LNs)，如CD62L和cc趋化因子受体(如CCR4, CCR7)，并在某些炎症条件下保持稳定性或可塑性。此外，在有效的免疫反应之后，正确的T海军学校规则坚持并提供保护性免疫。

第五

因为细胞太少，获取足够数量的组织相关T海军学校规则从pbmc进行TCR基因转导可能会有问题。

综上所述，有力的论据支持了T注册基于自身免疫性关节炎的治疗，使用工程T海军学校规则．而临床试验表明，T注册基于这种方法的治疗，由于与健康组织的交叉反应而引起的自身免疫仍然是一个主要的安全问题[20,21]。此外，转基因T海军学校规则使用目前的方法通常是中间或后期的效应器T海军学校规则[22]，只有短期的持久性在活的有机体内．

到目前为止，多能干细胞(PSCs)是产生大量“正确”T的唯一来源海军学校规则(23、24)。人诱导PSCs (Human induced PSCs, iPSCs)可以通过多种转录因子的转导，从患者的体细胞中很容易产生，并表现出与胚胎干细胞[25]相同的特性。许多遗传方法以及基于蛋白质的方法已经被开发出具有潜在降低风险的诱导多能干细胞，包括免疫原性和致瘤性[26]。由于其可塑性和无限自我更新能力的潜力，诱导多能干细胞在细胞治疗领域具有很高的潜力。

我们的实验室是第一个证明了Agspecific iPSC-CTLs或iPSC-T的发展海军学校规则可用于癌症和自身免疫性疾病的细胞治疗[23,24,27-30]，其他研究小组也报道了类似的结果[31-33]。我们证明，带有ag特异性TCR和转录因子FoxP3的转基因ips scs，随后通过Notch信号驱动的分化，可以使ips scs通过造血和T系分化检查点，导致ag特异性CD4+T的发展海军学校规则我们开发了一种新的系统来生成稳定的银特异性iPSC-T海军学校规则．我们正在进行的研究将验证该系统，并为有效开发炎症组织相关iPSC-T的方法和机制需求提供新的见解海军学校规则．一旦这些策略变得可行，就有可能促进自身免疫性关节炎耐受性的产生。因此，对T注册基于免疫疗法的自身免疫性关节炎的预期从拟议的研究。

PSCs暴露在许多导致其进展的信号中。虽然确切的信号还没有被完全理解，但已知的部分机制是通过Notch信号来指导t细胞命运的。Notch在进化上是保守的;在许多细胞和组织类型中调节细胞命运的决定。配体通过Jagged或delta -样(DL)家族的成员结合，导致蛋白裂解和释放Notch异源二聚体的胞内片段。然后转位到细胞核允许其调节基因表达。具体来说，Notch-1对于t细胞命运的确定至关重要。功能丧失导致T细胞发育受阻，B细胞生成增强，而过表达导致B细胞淋巴细胞生成受阻，导致T细胞[34]的生成。而Notch信号调节ag特异性PSC-T分化的胞内信号通路海军学校规则仍然未知。转染Notch配体DL1或4的骨髓基质细胞系OP9细胞单层共培养的PSCs显示出向大多数造血系和T细胞[31]分化的能力。我们的研究将确定在autoag特异性PSC-T发展过程中，Notch信号通路对Hes1[35]、Runx1[36]和[37]存活的关键调控海军学校规则．

尽管ag特异的人类iPSC-T海军学校规则在基于细胞的治疗中可能有很好的治疗效果，但它们的效率受限于需要使用复杂和昂贵的在体外分化。此外，人类诱导多能干细胞产生的时间长可能会限制其在个体化治疗中的应用。或者，我们将使用TCR/FoxP3基因转导的iPSCs进行基于细胞的治疗，它可以分化为auto Ag-specific iPSC-T海军学校规则在活的有机体内抑制自身免疫性关节炎我们将在基因转导的诱导多能干细胞过继转移之前或之后进行关节炎诱导。我们将注射Notch激动剂或重组细胞因子(如rIL-7、rFlt3L)来促进在活的有机体内全自动ag专用iPSC-T的开发海军学校规则．

总之，目前该领域进展的一个障碍是缺乏一个有效的系统来生成“正确的”autoAg-specific T海军学校规则可以用于自身免疫性关节炎的细胞疗法我们建议使用PSC-T海军学校规则为了解决这一限制，允许衍生大量稳定的autoAg-specific PSC-T海军学校规则细胞疗法。这种方法的发展为自身免疫性关节炎的个性化治疗提供了重要的一步。

承认

该项目部分由国家卫生研究所R01AI121180、R21AI109239和K18CA151798、美国糖尿病协会1-16- ihs -281和宾夕法尼亚卫生部利用烟草和解基金资助。

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文章类型:迷你回顾

引用:干细胞来源的调节性T细胞用于治疗关节炎。自体免疫感染疾病2(3):doi http://dx.doi。org/10.16966/2470 - 1025.119

版权:©2016 Song J.这是一篇基于创作共用署名许可条款发布的开放获取的文章，该条款允许在任何媒体上无限制地使用、发布和复制，前提是注明原作者和来源。

出版的历史:

  • 收到日期:2016年5月27日

  • 接受日期:2016年6月21日

  • 发表日期:2016年6月27日