通过T细胞受体(TCRS)对CD8 + T细胞对细胞内抗原的识别对于适应性免疫是至关重要的,可以针对感染和癌症产生反应。最近批准TCR基因编辑的T细胞用于癌症治疗,证明了使用PMHC识别消除癌症的治疗优势。但是,从患者材料中识别和选择TCR是复杂的,并且受使用的捐赠者的TCR库的影响。为了克服这些局限性,我们在这里提出了一个快速且坚固的DE NOVEN-DE DE平台,该平台利用了最新的生成模型,包括RfDiffusion,Proteinmpnn和Alphafold2,以靶向癌症相关PMHC Complex,NY-ESO-1(NY-ESO-1(157-165) /HLA-A-HALA-A*02.02.02.02通过将其纳入硅交叉铺设和分子动力学模拟中,我们增强了特异性筛选,以最大程度地减少脱靶相互作用。我们确定了一种MIBD,该MIBD对NY-ESO-1-衍生的肽Sllmwitqc具有很高的特异性,其中HLA-A*02:01和哺乳动物显示分析中的最小交叉反应性。我们通过将其整合到嵌合抗原受体中,进一步证明了该MIBD的治疗潜力,作为免疫介导的杀伤剂(Bikes)的从头粘合剂(自行车)。bike-与非转导的对照相比,有效地有效地杀死了NY-ESO-1 +黑色素瘤细胞的T细胞,证明了这种方法在精确癌症免疫疗法中的希望。我们的发现强调了生成蛋白设计在加速高特异性PMHC靶向疗法方面的变革潜力。除了使用CAR-T应用程序,我们的工作流程为开发MIBD作为多功能工具而建立了基础,预示了精确免疫疗法的新时代。
在动态生物力学调制下,自然进化的T细胞受体(TCR)在区分非自身抗原与自我抗原方面表现出非常高的特异性。相比之下,工程设计的高级TCR通常会失去这一特殊的城市,从而与自我抗原和靶向毒性产生交叉反应。这种差异的基本机制尚不清楚。我们的研究表明,天然TCR利用机械力与其同源抗原形成最佳的捕获键。此过程依赖于机械功能的TCR - PMHC结合界面,该界面可以通过MHC和CD8中力引起的顺序构象变化,从而实现了强力增强的CD8 copector与MHC-α1α2域结合。相反,工程设计的高级tcrs与其父母TCR的同源PMHC形成了刚性,紧密结合的接口。这种刚性阻止了力诱导的构象变化,以实现最佳捕获键形成所需的构象变化。矛盾的是,这些高级的TCR可以与其父母TCR的非刺激性PMHC形成中等的捕获键,从而导致脱靶交叉反应性和降低的特异性。我们还开发了综合的力依赖性TCR - PMHC动力学功能图,能够区分功能和非功能性TCR - PMHC对并识别有毒的,交叉反应的TCR。这些发现阐明了天然TCR的特异性机械化学基础,并突出了CD8在靶向同源抗原中的关键作用。这项工作为工程TCR提供了有价值的见解,具有提高的特异性和对非自身抗原的效力,尤其是在癌症免疫疗法和传染病治疗中的应用,同时最大程度地降低了自我抗原交叉反应性的风险。
2019年底,严重的急性呼吸综合症冠状病毒2(SARS-COV-2)的出现刺激了免疫学和疫苗学方面的剧烈研究工作。除了先天免疫反应外,病毒特异性的体液和细胞免疫反应对于病毒清除均至关重要。T细胞表位在基于T细胞的免疫反应中起着核心作用。在此,我们总结了SARS-COV-2衍生的T细胞表位的肽/主要组织相容性复合物(PMHC)结构,并提出了未来疫苗开发工作中使用T细胞表位的挑战和机会。检索了总共27个SARS-COV-2相关的PMHC结构和五个带有T细胞受体的复合物。这些肽主要分布在尖峰(S),核蛋白(N)和ORF1AB蛋白上。大多数肽在SARS-COV-2的变体(VOC)中保守,除了位于S蛋白中的几种突变肽。还检索了与从SARS-COV衍生的7个表位复合的人类白细胞抗原(HLA)的结构,这表明具有SARS-COV-2的潜在跨T细胞免疫。SARS-COV-2和SARS-COV的抗原肽的结构研究有助于可视化跨T细胞免疫的过程和机理。T细胞表位面向疫苗是SARS-COV-2的潜在下一代疫苗,值得进一步研究。
利用免疫系统治疗恶性肿瘤已成为癌症疗法的强大工具,近年来,FDA批准的免疫疗法爆炸了。作为针对肿瘤的细胞毒性活性的主要介质,CD8 T细胞是当前治疗的重点,例如免疫检查点抑制(1),CAR-T细胞疗法(2)和癌症疫苗(3)。有效的CD8 T细胞反应的产生是一个复杂的过程,涉及免疫系统的多个组成部分。树突状细胞(DCS)在有效的CD8 T细胞反应对肿瘤的策划中起着核心作用(4,5)。在最基本的水平上,T细胞介导的抗癌免疫反应集中在DC抗原表现周围。此过程始于肿瘤衍生的抗原的直流捕获,这些抗原被细胞内载于MHC分子。然后将这些肽MHC复合物(PMHC)转运到细胞表面,以启动并激活肿瘤流血淋巴结内的效应T细胞。虽然在DCS Primes CD8 T细胞上加载到MHC I类分子上的抗原,而MHC II类分子对抗原的呈现可以启用CD4 T助手(Th)细胞。“ CD4帮助”,特别是
在每个人类或模型动物中,每个效应子/记忆T细胞克隆的T细胞受体(TCR)识别一个到几个同源肽-MHC复合物(PMHC)。对TCR曲目特异性的有限知识限制了我们在诊断和临床前研究中合理解释此信息的能力。在这里我们1)开发具有成本效率的湿实验室和计算管道,以识别特定肽特异的小鼠TCR,2)生成针对B16黑色素瘤新抗原的辅助TCR细胞(Th)TCR beta cdr3s的数据集(Th)在原位B16黑色素瘤模型上。我们表明,肿瘤促进具有肿瘤特异性TCR的克隆独立的TREG。我们进一步表明,CTLA4阻断促进了克隆膨胀,并诱导一般的非肿瘤特异性th到Treg可塑性。总的来说,我们为在抗原特异性水平上研究小鼠T细胞反应提供了通用管道,促进了免疫治疗和疫苗接种方法的发育和验证。
抽象背景CD8 + T细胞是具有不同表型功能的高度多样化的细胞群,可以影响免疫疗法的结果。进一步见解自然引起的肿瘤特异性T细胞的CD8 +特异性和TCR亲和力的作用,其中同一肿瘤中同一肽型组成性复合物(PMHC)在同一肿瘤中识别相同的肽型组合组织兼容性的T细胞都至关重要。方法CT26模型在皮下肿瘤植入后第3、6和9天用抗PD-1处理,在早期肿瘤发育期间产生可变反应。四聚体染色,以确定针对肿瘤特异性表位GSW11的CD8 + T细胞的频率和亲和力,并通过四聚体竞争测定法进行了证实。使用流式细胞术和大量RNA-SEQ进行高自发和低自发GSW11特异性CD8 + T细胞的功能表征。进行体外细胞毒性测定和体内过继转移实验,以确定高潮种群的细胞毒性。抗PD-1的结果治疗成功与低自发(TET LO)GSW11-特异性CD8 + T细胞的优先扩展与VβTCR表达clonotypes有关。高自发性T细胞(TET HI)(如果存在)仅在PD-1难治性肿瘤中发现。tet lo表现出了以TCF-1和T-bet较高表达为标志的前体T型或祖细胞T细胞表型,而耗尽标记CD39,PD-1和EOMES的表达较低,而TET HI细胞则耗尽了TET HI。转录组学分析显示,与TET HI相比,在回归和进展的肿瘤中发现的TET LO中发现了与TCR信号,细胞毒性和氧化磷酸化相关的途径,而与DNA损伤,凋亡,凋亡和自噬相关的基因被下调。体外研究表明,TET LO表现出比TET HI更高的细胞毒性。TET LO的产物转移比TET HI表现出更有效的肿瘤控制,并且当将TET LO与两剂抗PD-1结合使用时,可以实现治疗反应。靶向较低的对PMHC亲和力新皮上的较低亲和力的T细胞反应的结论显示了改善PD-1免疫疗法的潜力。未来的干预措施可能会考虑通过疫苗接种或收养转移来扩大低潮人群。
摘要:T 细胞是我们免疫系统中发起抗原特异性免疫反应的关键参与者,因此是免疫治疗的常见目标。在体内直接编程 T 细胞的效应功能已显示出在临床前和临床环境中过继细胞疗法(例如嵌合抗原受体 T 细胞、CAR T 细胞)的前景。然而,选择性调节与特定疾病环境相关的 T 细胞亚群,同时保持大多数 T 细胞不受影响仍然具有挑战性。选择性设计抗原特异性 T 细胞的能力对于提高抗原特异性 T 细胞杀死癌症或受感染细胞的效力以及消除 T 细胞介导的自身免疫性疾病中的自身反应性 T 细胞至关重要。我最近开发了抗原呈递纳米颗粒 (APN),使用肽主要组织相容性复合物 (pMHC) 分子和脂质纳米颗粒将 mRNA 递送到抗原特异性 T 细胞。 APN 在三种不同的 T 细胞受体转基因小鼠模型(P14、OT-1 和 Pmel)和人类流感感染的小鼠模型中实现了向抗原特异性 T 细胞的功能性 mRNA 递送。此外,APN 在体内用抗人 BCMA CAR 编程人类流感特异性 T 细胞,并在携带人类多发性骨髓瘤癌细胞的小鼠中实现了肿瘤消退。迄今为止,我的数据证明了抗原特异性 mRNA 在体内向 T 细胞亚群递送以及 APN 在免疫细胞治疗中的前景。