在PubMed上冲浪的时候,夏老师也看到了一些挺有意思的T细胞转移的文章,这篇南方医科大学和上海交大、海南医科大合作的17.3分的Nature子刊Nat Cell Biol就挺有意思,他们研究的是化疗后CD8+的T细胞在肠道和骨髓之间的运输:
他们首先用荧光标记的白血病细胞系,建立了小鼠的白血病模型,在白血病细胞高度浸润后,他们使用免疫原性化疗药DNR(柔红霉素)和OXA(奥沙利铂)进行治疗,结果发现使用了DNR和OXA后,小鼠的生存时间延长。免疫原性的化疗药,是优先杀死增殖的恶性细胞,然后通过恶性细胞损伤后产生的抗原通过DC(树突状细胞)递呈给CD8+ T细胞,促进T细胞对剩余恶性细胞的杀灭。所以他们分析了一下,DNR和OXA的作用是否会通过T细胞起作用,于是他们使用了T细胞的清除剂(这里其实就是柯霍氏法则的验证,通过抑制T细胞,然后查看是否会影响免疫原性化疗的效果,来确定T细胞作用,不清楚柯霍氏法则的话,可以看看《轻松的文献导读》、《列文虎克读文献》和《科研的推理和逻辑:从实验台到咖啡桌》)。结果发现DNR和OXA的确可以通过增加BM(骨髓)中CD8+ T细胞数量,以此提高抗白血病免疫力:
化疗前后,白血病小鼠BM中CD8+ T细胞的增殖和存活率没有太大差异,他们就假设可能是外循环中的CD8+ T细胞在化疗后进入了BM。通过小鼠间的外循环连接和脱连,确定了BM在化疗后所增加的T细胞,来源于外周器官。那这些CD8+ T细胞是怎么来的呢?他们测定了白血病小鼠的组织中 CD8+ T 细胞与总细胞的比率,结果发现,抑制了白血病细胞后,小鼠肠道的CD8+ T细胞急剧增多,而DNR或OXA化疗后又明显下降。他们用荧光标记了T细胞(将UBC-PA-GFP小鼠的回肠紫光光照,激活荧光),发现化疗后,肠道的CD8+ T细胞进入了BM:
而白血病小鼠和WT小鼠回肠中,CD8+ T细胞的增殖率也没有差异,这就说明白血病形成以及化疗后,很可能是驱使着CD8+ T细胞在肠道和骨髓之间来回运输。他们通过荧光标记CD8+ T细胞,也验证了这一点:
那这些循环着的T细胞到底有什么差异呢?他们就进行了二代测序的验证,结果发现回肠中的T细胞,会同时上调 CCR9(转录小肠趋化因子)和ITGB7(转录肠道归巢受体整合素β,这个ITGB7其实参与了PI3K-AKT信号通路以及细胞粘附通路,这俩其实在《信号通路是什么鬼?》系列里也介绍过,不记得的话,可以去看看):
为了验证ITGB7作为肠道归巢因子,调控了T细胞的迁移,他们就进行了ITGB7的敲除(柯霍氏法则验证,确定ITGB7对于CD8+ T细胞回流到肠道这个过程的影响,不清楚柯霍氏法则的话,可以去看看《轻松的文献导读》、《列文虎克读文献》、《科研的推理和逻辑:从实验台到咖啡桌》)。结果发现敲除了ITGB7,或者阻断CCR9/ITGB7,会使得BM中荧光标记的T细胞很难进入小肠。
CXCL10-CXCR3这个趋化因子和受体的轴,是可以拮抗ITGB7介导的T细胞肠道定位的。使用中和抗体阻断CXCR3,有利于CD8+ T细胞在白血病发生过程中迁移到小肠,而在化疗后归巢至骨髓,提高了DNR或OXA免疫原性化疗的抗白血病免疫力:
之前有研究认为 DNR 降低了PTEN:β-Catenin,也就是影响了Wnt信号通路。但通过二代测序分析发现,DNR处理后CD8+ T细胞中没有这个信号通路变化,而是有JAK-STAT信号通路影响(Wnt信号通路或者JAK-STAT信号通路算是比较经典的信号通路了,不熟悉这些经典信号通路的话,可以去看看《信号通路是什么鬼?》系列复习下)。他们发现在T细胞转移回骨髓的过程中,ITGB4-VCAM1的相互作用,起到了调节作用。肠道CD8+ T从小肠到骨髓的复位,取决于ITGA4-VCAM1的相互作用:
通过对患者样本的单细胞测序分析(下图这种UMAP图,就是对多元PCA的降维呈现,看不懂的话可以去看看《夏老师带你读文献》和《列文虎克读文献》,这个介绍过),他们发现在白细胞浸润的过程中,CD8+ T细胞可能会在脉管系统中迁移。而CD8+ T细胞,在白血病患者化疗期间,又会通过调节ITGB7的表达在BM和外周组织或器官(如肠道)中来回穿梭:
最后就是这样一个示意图,在白细胞浸润的过程中CCR9/ITGB7轴,会诱导CD8+ T细胞从BM迁移至SI(小肠),而使用免疫原性化疗药化疗后,小肠中CCR9/ITGB7轴表达降低,骨髓中ITGA4/VCAM1,则又使得CD8+ T细胞从SI迁移至BM,增强了抗白血病免疫:
这篇文章还是很有意思的,通过T细胞数量的变化,但增殖和死亡没有变化,假设了CD8+ T细胞的一个运输和回流的过程,并通过荧光标记等试验进行了验证。同时还通过单细胞测序和二代测序,分析了其中的机制,还具有相当的临床价值。这样就不失为一个很不错的课题,好了,今天就先策到这里吧,有兴趣的话可以看看原文,祝你们心明眼亮。
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