央廣網上海7月23日消息(記者林馥榆)近日,國家兒童醫學中心(上海)、上海交通大學醫學院附屬上海兒童醫學中心兒科轉化醫學研究所PI段才聞團隊與海南醫科大學陳國強院士團隊等共同于Nature Cell Biology發表題為《Trafficking circuit of CD8+ T cells between the intestine and bone marrow governs antitumor immunity(CD8 T細胞跨骨髓和腸道遷徙環路調控抗腫瘤免疫)》的研究成果。該研究揭示了CD8+ T細胞經歷骨髓-腸道-骨髓的跨器官遷徙環路,發揮抗腫瘤免疫功能。
研究人員構建急性髓系白血病小鼠模型,并使用免疫原性化療藥物柔紅霉素(DNR)進行化療,發現骨髓中CD8+中樞記憶T細胞(Tcm)細胞數量顯著增加并來自外周血液循環,參與白血病細胞殺傷。為了尋找該群細胞的來源,研究人員發現發病小鼠的小腸絨毛中聚集了大量CD8+ T細胞,且這些腸道CD8+ T細胞在化療后顯著減少并遷徙至骨髓。
研究人員發現CD8+ T細胞在小腸中大量聚集的現象只發生在骨髓中白血病細胞高度浸潤(>80%)的情況下,與此同時,骨髓中CD8+ T細胞顯著減少并遷徙至小腸。為了完整觀察CD8+ T細胞在骨髓和小腸之間的遷徙環路,研究人員利用光標記小鼠并結合染料標記的方法,證明了化療前后白血病小鼠骨髓中的CD8+ T細胞經歷了骨髓-腸道-骨髓的遷徙環路。
研究人員發現,Tcm細胞需要發生表型轉換,即從CD44+CD62L+的Tcm表型轉變為CD44–CD62L–表型,才能從骨髓遷徙至腸道。因此,具有器官間遷徙能力的CD44–CD62L–CD8+ T細胞被命名為器官間遷徙CD8+ T細胞(Tim細胞)。機制研究發現白血病高度浸潤時,骨髓Tim細胞上調且依賴ITGB7與腸道血管內皮細胞MAdCAM-1的互作粘附并駐留于腸道。化療后,腸道Tim細胞下調ITGB7,依賴JAK-STAT通路活化為Teff效應表型,同時上調并依賴ITGA4與骨髓細胞VCAM-1的互作回歸骨髓。
隨后,研究人員希望找到增強該遷徙環路的方法以進一步提高治療效果。利用CXCR3(拮抗T細胞遷徙至腸道)敲除小鼠構建白血病模型或對白血病小鼠注射CXCR3中和抗體,發現CXCR3阻斷促進Tim細胞遷徙至腸道。而化療后骨髓中CD8+ T細胞顯著增加,白血病小鼠生存時間明顯延長。
該研究發現了一群CD8+ T細胞亞群(Tim細胞)在組織間遷徙并響應機體腫瘤進展及免疫原性化療。Tim細胞具有干性和表型可塑性,通過調節趨化因子受體和整合素在組織間遷徙并發揮重要的抗腫瘤免疫作用;該研究首次發現腸道作為CD8+ T細胞儲存庫,參與機體抗腫瘤免疫治療網絡的新機制。
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