科研速递 | 对功能失调的CD8+T细胞重新编程以促进其与HIV精英控制者特性相似

今天分享的一篇文献是法国巴斯德研究所Asier Sáez-Cirión博士课题组于2022年6月份发表在The Journal of Clinical Investigation的关于CD8+T细胞重编程的HIV相关研究。

CD8+T细胞是人体免疫系统中清除体内异常细胞的重要的T细胞亚群，CD8+T细胞通过其表面的MHC-I分子和TCR去识别需要清除的目的细胞，分泌细胞因子如IFN-γ，TNF-α, 以及CCL5等，将异常的细胞杀伤。CD8+T细胞在HIV感染中也发挥重要作用。然而随着HIV的长期感染，CD8+T细胞会出现功能耗竭，自我更新能力下降等，因此如何增强HIV长期感染患者体内CD8+T细胞的功能，对患者来说，非常重要。

在其他团队的前期研究中发现，Wnt/β-catenin下游的转录因子TCF-1在病毒的长期感染中能够维持CD8+T细胞的干性表型，如延长CD8+T细胞的寿命，增强CD8+T细胞自我更新能力，促进CD8+T细胞分化。

mTOR同时也能调节CD8+T细胞的效应功能。抑制mTOR1会引起干性样的CD8+T细胞数量，质量和生存能力增加。抑制mTOR2会导致CD8 +T细胞的过度激活和细胞死亡。而且作者所在的课题组前期研究也发现HIV精英控制者的HIV特异性CD8+T细胞更依赖于mTOR2通路。因此调控CD8+T细胞对mTOR1和mTOR2的依赖性，或许可以增强HIV患者的CD8+T细胞的功能。

GSK3的抑制剂BIO之前已经被报道可以调节Wnt/β-Catenin和mTOR2通路。首先作者使用3μM的BIO处理CD8+T细胞12h，作者发现低分化的干性记忆细胞TSCM和中心记忆细胞TCM的富集，高分化的效应记忆细胞TEM和终末效应细胞TTE细胞群的降低。作者还发现，经过GSK3抑制剂处理后，这些细胞群的TCF-1的表达都升高。

作者接下来想知道当这些经过GSK3抑制剂处理后的CD8+T细胞通过TCR激活后，是否还会维持干性。结果发现，当使用CD3/CD28的抗体刺激这些细胞后，GSK3抑制剂处理的CD8+T细胞的免疫检查点PD-1，LAG-3，TIM-3表达下降，T细胞效应的相关marker T-bet，BLIMP-1表达降低，记忆表型相关marker BCL-6，TCF-1，细胞存活marker CD127表达升高。并且经过重编程CD8+T细胞中激活诱导的细胞死亡降低。

接下来，作者探究重编程的CD8+T细胞的功能是否增强。发现重编程的CD8 T细胞Grazm B，IL-2表达降低，IFN-γ表达无差异，TNF-α表达显著升高，多功能性增强。因此上述结果可以看出重编程的CD8+T细胞表现出低的效应细胞表型，和高的记忆细胞的表型，TNF-α的表达和多功能性增强。

作者想知道，重编程后的CD8+T细胞的这些表型的改变是否是因为各个CD8+T细胞亚型的占比的改变导致的。接下来，作者将TCM，TTM，TEM，TTE细胞分选出来，用GSK3抑制剂处理后发现所有CD8＋T细胞亚群的CCR7，CD27表达下降，这意味着所有细胞亚群倾向于处于细胞静息状态，并且TTM细胞CD28和TCF-1表达升高。

另外GSK3抑制剂的处理阻止了CD127的降低；限制了T-bet的升高。TCM，TTM的Granzm B，IL-2，IFN-γ表达降低，TEM，TTE的这些细胞因子表达无差异，所有的细胞亚群其TNF-α表达均升高。

接下来，作者关注经过重编程的CD8+T细胞其代谢能力的相关改变。发现重编程后的细胞其葡萄糖摄取降低，脂质摄取降低，线粒体质量降低，ROS产生降低，说明重编程的CD8+T细胞的合成代谢降低。接下来作者分别检测了mTOR1通路和mTOR2通路的标记物p-S6和p-AKT，发现重编程的CD8+T细胞的p-S6表达下降，p-AKT表达升高，说明经过重编程后，CD8+T细胞依赖于mTOR2通路。作者发现了TNF-α，IFN-γ，IL-2三种细胞因子区分的细胞群，发现TNF-α单阳的细胞群对mTOR1依赖性较低。并且重编程后的CD8+T细胞产生TNF-α对mTOR1的依赖性更低。因此上述结果说明重编程后的CD8+T细胞TNF-α分泌增加，使CD8+T细胞更依赖于mTOR2通路。

作者想知道HIV患者体内的HIV特异性CD8+T细胞经过重编程后是否能够增强其功能。于是将HIV患者的CD8+T细胞经过重编程后，发现HIV特异性的CD8+T细胞CCR7，CD27，TCF-1的表达升高；Naïve/TSCM和TCM的细胞数量增多，TEM，TTE细胞数量减少。接下来作者使用Gag肽段去检测经过重编程的CD8+T细胞的反应能力。发现重编程后，HIV Gag特异性的CD8+T细胞的TNF-α表达增加。细胞反应能力增强。对mTOR1的依赖降低。因此可以看出，HIV患者的CD8+T细胞重编程表现出更强的反应能力，生存能力，这种特性在HIV精英控制者中也存在。

HIV非控制者的CD8+T细胞经过重编程后，有着更强的HIV抑制能力，并且PD-1，LAG-3表达降低，说明CD8+T细胞的耗竭降低。也增强了CD8+T细胞对γ-链细胞因子的反应能力。