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【Nature子刊】自然机制导致T细胞活化敏感性增加50倍

首页 » 《转》译 2022-08-26 转化医学网 赞(2)
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导读
T细胞受体(TCR)和肽主要组织相容性复合物(pMHC)配体之间的相互作用通常由非共价键介导。通过研究表达天然或工程TCR的T细胞,研究人员描述了共价TCR-pMHC相互作用,其涉及TCR和肽之间的半胱氨酸—半胱氨酸二硫键。通过将半胱氨酸引入已知的TCR-pMHC组合中,他们证明了二硫键的形成不需要TCR或肽的结构重排。研究人员进一步表明,即使TCR-pMHC相互作用的初始亲和力较低,这些二硫键仍然形成。因此,TCR-肽二硫键促进pMHC配体的T细胞活化,pMHC配体对TCR具有广泛的亲和力。从生理学上讲,这种机制诱导强烈的Zap70依赖性TCR信号传导,从而触发胸腺皮层中的T细胞缺失或激动剂选择。因此,共价TCR-pMHC相互作用可能是生理T细胞活化机制的基础,该机制在基础免疫学和潜在的免疫治疗中都有应用。

研究人员确定了T细胞可以对较低剂量的抗原作出反应的新机制。该研究发布于《Nature Communications》

https://www.nature.com/articles/s41467-022-32692-4#Sec9

“加速”T细胞

 01 

虽然免疫疗法在治疗某些癌症和自身免疫性疾病方面迈出了一大步,但这种类型的治疗对许多患者不起作用。研究人员发现了一种“加速”T细胞的方法,可能增加基于T细胞的免疫疗法的范围和成功率。

研究小组观察到了一种以前未观察到的免疫相互作用,这种相互作用一直不可见,因为T细胞活化水平高于通常导致这些T细胞从免疫系统中'删除'的阈值。同时,研究人员还发现了一种新的生化机制,通过这种机制,T细胞在完全成熟之前被“删除”。经过全面的基于生化亲和力的测量,观察到抗原和T细胞抗原受体之间共价键的形成。

TCR-pMHC相互作用

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TCR和pMHC配体之间的相互作用非常多样化,但涉及共价键的生理TCR-pMHC相互作用是未知的。研究人员证明了TCR肽S-S键形成的潜力对pMHC的初始TCR亲和力几乎没有影响;然而,在S-S键形成后,共价结合TCR-pMHC复合物的长寿命模仿高亲和力相互作用。共价TCR-pMHC相互作用使T细胞能够对具有TCR亚阈值亲和力的pMHC配体作出反应。这种机制在胸腺皮层中自然发生,并导致未成熟的T细胞经历缺失或分化成CD8αα IEL。这些发现阐明了生理T细胞活化的新机制,该机制在基础免疫学和潜在的免疫治疗中都有应用。


由于动力学校对模型假设T细胞活化需要TCR-pMHC复合物持续足够长的时间以激活TCR信号传导,该模型足以解释为什么长寿命,共价结合的TCR-pMHC复合物引发T细胞活化。通过某些亲和力增强的TCR解释对低量pMHC配体的次优T细胞反应,假设TCR-pMHC复合物只能在有限的时间内发出信号,并且通过中间亲和力TCRs优化抗原敏感性,这些TCR重复地解除和重新结合pMHC。结果表明,重新结合对于T细胞活化不是必需的。因此,响应亲和力增强的TCR-pMHC相互作用的次优T细胞活化可能是由于这些相互作用的快速导通速率,而不是长寿命。中间导通率可以通过限制T细胞内化从免疫突触中除去T细胞的速率来优化T细胞对低剂量pMHC配体的敏感性或抗原呈递细胞共价抗原识别为剖析T细胞活化提供了一种新的框架,在这种环境中,TCR-pMHC复合物的寿命和重结合不是变量,T细胞可以被较低量的pMHC和具有较低TCR亲和力的pMHC配体激活。

T细胞活化

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在这里,通过将Cys取代引入先前描述的小鼠TCR中,研究显示出CDR3α或CDR3β顶端的Cys残基足以在体内重定向T细胞命运。

此外,通过在肽表位中引入氨基酸取代,研究人员证明了TCR和各种pMHC配体之间的S-S键形成。这些S-S键产生长寿命的TCR-pMHC复合物,即使pMHC的初始TCR亲和力较低,也可以促进T细胞活化。与非共价相互作用相比,可变参数更少,共价TCR-pMHC相互作用可用于获得对T细胞活化的分子调控的新见解。这种T细胞活化的生理方式也可以在免疫治疗中得到利用。(转化医学网360zhyx.com)

参考资料:

https://medicalxpress.com/news/2022-08-natural-mechanism-fold-t-cell-sensitivity.html

注:本文旨在介绍医学研究进展,不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导,请至正规医院就诊。

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