AML中免疫抑制受体介导的TCR Vβ T细胞克隆功能缺陷及其逆转调控

Inversion and reconstitution of T cell immunity is one of the key factor for reducing leukemia relapse and extending overall survival. Our previous studies found that the obvious difference of the T cell immune reconstitution from different acute myeloid leukemia (AML) patients, which is thought to be relating to the negative regulation of T-cell immunosuppressive receptors. Therefore, based on our previous findings on the identification of anti-AML T cell clones and enhancement of T cell immunity through upregulating T cell receptor (TCR) ζ signal pathway, the propose of the study is to further analyze the characteristics of distribution and expression of immunosuppressive receptors (PD-1, CTLA-4, Tim-3, LAG-3 and BTLA) in TCR Vβ subfamily T cells from AML patients, evaluate the improvement of proliferation, activation and anti-leukemia cytotoxicity of CD4+ and CD8+ TCR Vβ subfamily T cells by upregulating TCR signal pathway through single- or multi-agent target inhibition on immunosuppressive receptors, or combination with immune stimulator factors or gene transfection, characterize the change of TCR downstream signal pathway such as Akt, Lck and NFAT, and confirm the effect mechanism. Finally, the results will be expected to define the characteristics of the difference on T cell immune deficiency and its inversion in different subtypes and different individuals of AML, which will provide the new data for designing more precise T cell immunotherapy strategy for AML patients.

纠正和重建T 细胞免疫功能功是减少白血病复发和延长生存的关键因素之一，我们前期研究发现不同急性髓细胞白血病（AML）病人T细胞功能重建的差异性很大，可能与免疫抑制受体所介导的负调控相关。故在鉴定抗AML的T细胞克隆，上调T细胞受体（TCR）ζ信号通路而提高T细胞功能研究基础上，进一步分析AML病人TCR Vβ亚家族T细胞中免疫抑制受体（PD-1，CTLA-4，Tim-3，LAG-3和BTLA）的分布和表达特点，通过单相或多相靶向抑制不同免疫抑制受体、联合免疫刺激因子和转基因上调TCR信号等调控处理，分析AML病人CD4+和CD8+TCR Vβ亚家族T细胞增殖、活化和抗白血病功能改善情况，分析TCR下游信号通路（Akt、Lck和NFAT等）变化和明确其作用途径。最终，明确不同亚型和不同个体AML病人T细胞免疫缺陷及其逆转的差异性特点，为设计更精准的AML相关T细胞免疫治疗策略提供新的依据。

本课题的研究目的是通过系统分析初发AML病人TCR Vβ亚家族T细胞中免疫抑制受体（PD-1, Tim-3, CTLA-4, LAG-3, BTLA）的分布情况，探讨其分布特点及其所介导的免疫耐受相关机制，同时进一步通过阻断免疫抑制性受体通路逆转T细胞功能，改善和恢复抗白血病功能，为设计更精准的AML相关的T细胞免疫治疗策略提供新的依据。本研究自立项以来，共收集了85例初发AML病人，根据所收集的外周血单个核细胞数的多寡进行不同的实验检测，目前已基本完成研究任务。本研究首先利用多色流式细胞术分析了AML病人外周血及骨髓中PD-1、Tim-3和耗竭表型（CD244和CD57）的分布特点及其意义，结果发现AML病人外周血T细胞PD-1和Tim-3表达升高同时伴随耗竭性T细胞亚群比例明显升高，而骨髓中抑制性受体和耗竭表型CD4+和CD8+T细胞高于外周血，提示AML骨髓微环境可能加剧了骨髓内T细胞的耗竭。在此基础上进一步深入分析发现，AML病人外周血PD-1和Tim-3在IFN-γ+CD4+/CD8+T（Th1和Tc1）细胞上异常增高；而在TCR的24个Vβ亚家族分析中发现，AML病人外周血T细胞中PD-1+Vβ+T细胞比值增高，其中PD-1+Vβ2+T细胞的分布频率可能与抗白血病低反应性有关，增高的PD-1+Vβ5.2+和PD-1+Vβ12+CD8+T细胞可能与预后相关。此外，在AML病人的其他免疫抑制性受体检测中发现CTLA-4+LAG-3+细胞在耗竭性T细胞中的异常增高。体外利用免疫抑制受体阻断剂进一步通过单相或多相靶向抑制不同免疫抑制受体，尝试逆转AML病人T细胞免疫缺陷状态，初步研究结果显示同时联合阻断PD-L1和Gla9通路比单独阻断PD-L1，IFN-γ+CD4+、IL-2+CD8+和IFN-γ+CD8+T细胞明显增加。本研究还利用已建立的技术开展其他血液系统疾病的研究。总之，本研究率先在国内外提供了不同抑制性受体在AML病人外周血和骨髓T细胞亚群以及TCRVβ亚家族中的分布特点，同时通过体外阻断实验逆转T细胞功能，为设计更精准的AML相关T细胞免疫治疗策略提供新的依据。