自适应免疫受体曲目的抽象高通量测序是接受自适应免疫研究见解的宝贵工具。在过去的十年中已经开发了几种强大的TCR/BCR曲目重构和分析方法。然而,检测和纠正真实和实验观察到的淋巴细胞克隆频率之间的差异仍然具有挑战性。在这里,我们发现了基于多重PCR的免疫依赖性中的非功能性clonotypes的读数计数和基于克隆计数的频率之间的标志性异常。计算此异常,我们制定了在库制备期间由多路复用PCR驱动的V-和J-Genes频率偏置的定量度量,称为过度放大率(OAR)。基于OAR概念,我们开发了一种原始软件,用于多重PCR特异性偏差评估和校正,名为IROAR:免疫曲目,而不是放大删除(https://github.com/ smiranast/iroloar)。在先前发表的使用5'种族(基于cDNA末端的快速扩增)和基于多重PCR的方法获得的先前发表的TCR依据(快速放大)方法,成功测试了IROAR算法,并与基于生物Spike-In的PCR偏置评估方法进行了比较。开发的方法可以提高通过不同方法重建的曲目的准确性和一致性,从而使它们更适用于比较分析。
抽象目的是解释IBD中促炎性免疫反应的当前假设之一是T细胞对但未知的肠道抗原的失调。因此,可以通过分析IBD和对照组的患者的外围和肠受体(TCR)库来鉴定与疾病相关的T细胞clonotypes。设计,我们使用高吞吐量测序对TCRα和β链进行了散装TCR库分析,该测序是在共有244例IBD和健康对照患者的外周血样本中,以及59例具有IBD和疾病对照的患者的血液和肠道组织的患者。我们通过单细胞RNASEQ进一步表征了特定的T细胞clonotypes。结果,我们确定了一组以半不变的TCRα链为特征的克隆型,将在克罗恩病(CD)患者的血液中显着富集,并且在CD8 + T细胞群中尤其扩大。单细胞RNASEQ数据显示了这些细胞的先天样表型,具有可比的基因表达与非常规T细胞(如粘膜相关的不变T和天然杀伤T(NKT)细胞),但具有独特的TCR。结论我们确定并表征了非常规Crohn相关的不变T(CAIT)细胞的亚群。多个证据表明这些细胞是NKT II型人群的一部分。该人群对CD或其子集的潜在影响尚待阐明,并且在未来的研究中,CAIT细胞的免疫表型和抗原反应性需要进一步研究。
T细胞受体(TCR)曲目测序已成为理解宿主免疫系统中T细胞多样性和功能的强大工具。然而,尽管鸡在农业中的重要性和作为免疫学模型,但由于对TCR基因群的不完整基因组注释,鸡肉TCR曲目仍然很少理解。在这里,我们通过使用5'互补DNA末端(5'种族)TCR曲目测序的5'快速放大来解决这个关键问题。同时,我们增强了TCR变量(V)的基因组注释,多样性(D,仅存在于B和D基因座中),并在鸡基因组中加入(J)基因。为提高TCR注释的效率,我们开发了VJ-Gene-Finder,这是一种算法,旨在从脱氧核糖核酸(DNA)序列中提取VJ基因候选物。使用此工具,我们完成了所有已知鸡TCR基因座的全面注释,包括染色体上的A / D基因座。< / div>。进化分析表明,每个基因座通过长长同源单元的重复分别演变。为了定义健康鸡的基线TCR多样性并证明了该方法的可行性,我们表征了脾脏A / B / G / D TCR库。对曲目的分析揭示了在所有链中特异性V和J组合的优先用法,而总体特征是无偏曲线的特征。但是,B和D曲目主要是每只鸟的独特之处。我们观察到了A和G链曲目内的单个鸟类中的中等水平的共享互补性区域3(CDR3)clonotypes,包括最常见的clonotypes。总的来说,我们的TCR曲目分析使我们能够破译鸡T细胞的组成,多样性和功能。这项工作不仅代表了理解禽类T细胞生物学的重要一步,而且还将阐明宿主病原体相互作用,疫苗发育和鸟类免疫学的进化史。
抽象背景发现,〜16%的T细胞自然共表达了两个T细胞受体(TCR)clonotypes促使研究双TCR细胞在免疫功能中的作用。使用TCRα-Reporter转基因小鼠的方法,使单个TCR和双TCR细胞明确鉴定,我们测试了双TCR细胞在针对免疫反应性合成性抗肿瘤的抗肿瘤免疫反应中的作用,以抗免疫 - 响应性合成性6727 Sarcoma和免疫抗性的B16F10 B16F10糖浆瘤。结果在这两种模型中肿瘤浸润细胞(TIL)中的双重TCR细胞在肿瘤浸润细胞(TIL)中均明确增加,这表明抗肿瘤反应中的选择性优势。表型和单细胞基因表达分析所鉴定的双TCR在有效的抗肿瘤反应过程中主要是主导,表明TIL室中有选择地增加了激活,并偏向效应子记忆表型。缺乏双重TCR细胞会损害对B16F10的免疫反应,而不是6727,这表明双重TCR细胞对免疫原性肿瘤的反应可能更具影响力。双重TCR细胞在体外表现出识别B16F10衍生的新抗原的优势,为其抗肿瘤反应性提供了机械基础。结论这些结果发现双重TCR细胞在保护性免疫功能中的作用未被识别,并将这些细胞及其TCR鉴定为抗肿瘤免疫疗法的潜在资源。
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 生命科学领域的最新技术进步极大地提高了我们以前所未有的深度在分子水平上解决科学问题的能力。自推出以来,下一代测序 (NGS) 实现了高通量分析,随着时间的推移,变得越来越普及和负担得起,塑造了研究和临床应用的未来。空间分辨转录组学 (SRT),特别是原位测序 (ISS),提供单细胞转录组数据,同时保留周围组织微环境的组织病理学背景。本论文探讨了挂锁探针与原位测序 (ISS) 或下一代测序 (NGS) 结合的应用,以解决与特定疾病相关的问题。在论文 I 中,我们研究了结核分枝杆菌 (Mtb) 与结核病感染小鼠肺中免疫细胞之间的空间相互作用,绘制了细菌簇和单个细菌附近的免疫相关转录本。我们的研究结果表明,在 Mtb 抗性的 C57BL/6 小鼠中,靠近单个细菌的巨噬细胞活化。相比之下,在易感染结核分枝杆菌的 C3HeB/FeJ 小鼠的肺组织中占主导地位的组织化肉芽肿未富集免疫激活转录本。这种方法提供了对结核病免疫反应的见解,并强调了空间分辨转录组学在研究宿主-病原体相互作用方面的能力。在论文 II 中,我们研究了非小细胞肺癌 (NSCLC) 中的肿瘤微环境,重点研究了 T 细胞克隆性的影响。我们将 TCR 克隆性与基因突变、肿瘤免疫特征和对免疫疗法的反应联系起来。我们的数据显示,高 TCR 克隆性与高肿瘤突变负担、发炎的肿瘤表型以及对检查点抑制剂的反应改善有关,这表明其有可能成为 NSCLC 个性化免疫治疗的生物标志物。在论文 III 中,我们在空间上探索了新辅助治疗期间选定的 NSCLC 组织中的 TCR 模式和免疫细胞分布,这些组织具有匹配的未受影响的淋巴结,以及 HER2+ 乳腺癌病例。我们注意到,与匹配的淋巴结相比,癌症组织中的 TCR 多样性较低。我们的数据进一步揭示了扩增克隆型(主要是 CD8 T 细胞)的区域优势,这些克隆型位于靠近癌症区。总体而言,这些结果证明了 ISS 在提供诊断组织样本中肿瘤免疫微环境中克隆 T 细胞扩增之间相互作用的关键空间细节方面的实用性,特别是在治疗环境中。在论文 IV 中,我们开发了一种基于分子倒置探针 (MIP) 的经济高效的检测血液样本中微生物病原体和抗菌素耐药性标志物的检测方法,即使在资源匮乏的环境中也能提供高特异性和灵敏度。MIP 方法简化了病原体检测,无需进行大量的样品制备或生物信息学分析,使其成为资源匮乏地区监测传染病的便捷工具。总的来说,这项工作展示了挂锁探针和先进技术的应用,以加深我们对疾病的了解并改善诊断和个性化治疗。
背景第二信使二酰甘油在 T 细胞受体 (TCR) 下游信号传导和 T 细胞活化中起关键作用。二酰甘油激酶 zeta (DGK z ) 是一种脂质激酶,它通过磷酸化二酰甘油产生磷脂酸来调节 T 细胞活化,从而充当配体独立的细胞内免疫检查点。DGK z 的抑制有可能增强 T 细胞对次优肿瘤抗原的启动,并以 TCR 参与依赖的方式克服肿瘤微环境中的多种免疫抑制机制。我们在各种临床前体外和体内研究中评估了 DGK z 抑制剂 BAY 2965501 的特异性、有效性和安全性。方法和结果 BAY 2965501 是一种高选择性、有效的人/鼠交叉反应 DGK z 抑制剂。在体外,BAY 2965501 增强了自然杀伤细胞和 T 细胞介导的肿瘤细胞杀伤力,并增强了白细胞介素 2 诱导的自然杀伤细胞活化。重要的是,BAY 2965501 对 DGK z 的抑制能够克服转化生长因子β、前列腺素 E2 和腺苷信号在 T 细胞中传递的抑制信号。然而,BAY 2965501 在体外对人肿瘤细胞系没有表现出直接的抗增殖作用。从原发性人肿瘤中分离的人肿瘤浸润淋巴细胞的单细胞测序显示,DGK z 在耗竭的 CD8+ TCR 克隆型中特异性高表达,表明该 T 细胞亚群具有潜在的免疫抑制作用。此外,BAY 2965501 有效增强了表达肿瘤反应性 TCR 的人 T 细胞的体外抗肿瘤反应性。体内实验中,BAY 2965501 降低了 T 细胞耗竭标志物,例如程序性细胞死亡受体 1 和 T 细胞免疫球蛋白粘蛋白 3,并增强了长期感染淋巴细胞性脉络丛脑膜炎病毒的小鼠的抗病毒 T 细胞反应。在 MB49、F9 和 Hepa129 同基因小鼠肿瘤模型中,与载体治疗相比,BAY 2965501 单一疗法可减缓肿瘤生长。与抗 PDL-1 单一疗法相比,BAY 2965501 与抗程序性细胞死亡配体-1 (抗 PDL-1) 抗体联合使用可减缓肿瘤生长。临床前毒理学研究仅显示低度胃肠道影响,表明临床特征可耐受。结论总之,BAY 2965501 是一种高效、选择性、口服 DGK z 抑制剂。 BAY 2965501 在实体瘤中的首次人体临床试验目前正在招募患者 (NCT05614102)。这项研究将评估 BAY 2965501 的安全性、耐受性、最大耐受剂量或给药剂量、药代动力学、药效学和肿瘤反应特征。致谢编辑支持由 Rachel Fairbanks、BA (Hons)、Complete HealthVizion、IPG Health Medical Communications 提供,并由拜耳公司资助。伦理批准所有动物实验均按照德国动物福利法进行,并经柏林当局批准(柏林国家职业安全、健康保护和技术安全办公室,LAGetSi;编号 A0378/12)