Cell -快速鉴定识别肿瘤特异性抗原的反应性T细胞
天择资本第271期
编辑：Memime
肿瘤的过继性细胞免疫疗法是指将患者自体具有抗肿瘤活性的特异性免疫细胞在体外处理、扩增后输送回体内消灭肿瘤的治疗方法。之前的研究发现，肿瘤浸润性淋巴细胞（TIL）中，包括识别肿瘤特异性抗原（TSA）的反应性T细胞，也包括识别与肿瘤无关抗原的旁观者T细胞。增强内源性T细胞免疫力的免疫疗法取决于T细胞识别TSA的能力。之前已经开发了利用全外显子测序、计算机辅助的识别反应性T细胞的方法，但是步骤复杂，所需时间长，因此急需开发一种易于使用的快速识别TSA反应性T细胞的方法。
来自美国Scripps研究所分子医学系的吴鹏课题组开发了一种利用生物素化的岩藻糖基鉴定细胞间相互作用，从而鉴定TSA反应性T细胞方法，称为FucoID（如图1）。此研究发表于《Cell》杂志上，题目为《Detecting Tumor Antigen-Specific T Cells via Interaction-Dependent Fucosyl-Biotinylation》。
此前作者开发了一种将重组蛋白偶联在细胞表面的技术，利用一种具有广泛底物耐受性的糖基转移酶（H. pylori α(1,3)FT），能够将与酶的底物GDP-岩藻糖（GDP-Fuc）连接的蛋白质快速转移到活细胞糖萼的常见组成部分LacNAc上。在此基础上，作者又合成了GDP-Fuc-FT，其可以自催化将FT结合到细胞表面（如图1）。
图1 用于标记细胞-细胞间相互作用的FucoID
以呈递抗原的DC细胞作为诱饵细胞，首先使用GDP-Fuc-FT进行孵育，使其表面结合上FT，之后与小鼠的肿瘤提取物共同培养一段时间，DC细胞会与肿瘤中的具有特定TSA反应性TIL细胞结合，此时加入连接了生物素基团的GDP-Fuc（GDP-Fuc-Biotin），与DC细胞相结合的反应性T细胞会因为周围FT浓度高而带上生物素标记，之后再用流式细胞仪分选（FACS），从而能够实现鉴定和富集TSA反应性T细胞的目的（如图2）。
图2 鉴定、富集TSA反应性T细胞流程
利用这种方法，作者发现有生物素标记的T细胞明显具有比无标记的T细胞更强的杀伤能力。在小鼠肿瘤模型中，可以利用此方法分离出TSA反应性CD8+，CD4+细胞和TSA抑制性CD4+细胞，并发现类固醇生物合成基因在TSA反应性CD8+细胞中被明显上调。PD-1是一种会在TIL细胞中高表达的抑制T细胞激活的因子，实验结果表明几乎所有TSA反应性CD8 +T细胞都共同表达PD-1，而旁观者T细胞中存在表达和不表达PD-1两种类型。
综上，本文作者开发了一种糖基转移酶介导的检测细胞间相互作用的方法，该方法不需要基因工程的操作，就可以快速完成特异性抗原反应性T细胞的鉴定与分离，有望大大降低发现反应性T细胞的成本并且加快癌症个性化治疗的步伐。