高亲和性T细胞受体对肺癌中诱导型调节性T细胞功能的影响及机制研究

The population of regulatory T cell (Treg) was increased in many tumors, and correlated to effect of antitumor therapy. Tregs were considered to be derived from high affinity TCR expressed thymus T cells. Various TCRs play important roles in Treg formation. Immunotherapy of TCR transduced PBMC induced congression of metastasis leisions in melanoma patiants. TCR engineered Treg possessed antigen specific inhibition activity. However, it is unclear the effects of TCR affinity changes on the function of iTreg. The research group the applicant in have abundant experience and output in TCR researching, as remarkably enhanced the affinity of humuanized TCR for the first time, which affinity exceeded wildtype TCR for million fold and its KD value reached pM level. In this project, we plan to explore whether the features of lung cancer-derived iTreg are changed,the function of effector T cells is promoted and stonger T cell antitumor immune response is induced after transduced with NY-ESO-1 specific high affinity TCR (HAT) which we previously constructed. If this project is approved, it will provide the basis for developing more perfect immunotherapy.

调节性T细胞（Regulatory T cell，Treg）在多种肿瘤中数量增加，并与患者治疗效果相关。Treg来源于胸腺具有高亲和性TCR的T细胞，TCR在体内Treg形成过程中发挥重要作用。CD4T细胞表达抗原低亲和性MHCⅠ类分子限制性TCR能引起nTreg的抑制活性，TCR转导的Treg具有抗原特异性抑制活性。但TCR亲和性的改变对iTreg的功能有何影响，尚不清楚。本项目申请者所在课题组有丰富的TCR研究经验与成果，首次大幅提高人源TCR 的亲和力，超过野生型TCR亲和力的百万倍，其KD达到pM水平。因此，我们想探讨在前期工作基础上构建的NY-ESO-1特异性高亲和性TCR（High Affinity TCR，HAT）转导肺癌来源的iTreg后，是否能改变iTreg的特性，增强效应T细胞的功能，引起更强的T细胞抗肿瘤免疫反应。本项目的实施将为开发更完善的免疫治疗提供依据。

高亲和性免疫动员抗肿瘤单克隆TCR（Immune-mobilizing monoclonal T-cell receptors against cancer，ImmTAC）正应用于临床研究，并在肿瘤免疫治疗中取得较大突破。肿瘤微环境可抑制肿瘤免疫应答，因其中富含大量抑制性细胞，如：诱导性Treg 细胞（iTreg）。Treg可通过细胞间的接触及分泌抑制性细胞因子来抑制免疫反应，但Treg是否可抑制ImmTAC的作用仍不清楚，即使Treg所占比例达到50%，ImmTAC的作用仍不受Treg抑制。但本研究证实iTreg可抑制ImmTAC介导的T细胞杀伤肺癌细胞及黑色素瘤细胞，并进一步验证了其机制是抑制CD8+T细胞中CD107a、CD25、GranzymeB、Perforin表达及CD8+T细胞增殖。本研究证明ImmTAC可以通过提高T细胞受体（T cell receptors，TCR）的亲和性来逆转iTreg的抑制作用，但逆转效果不佳，极高亲和性的ImmTAC仍可被iTreg抑制。通过比较活化及未活化的nTreg对ImmTAC介导的PBMC杀伤肺癌细胞的作用，只有活化的nTreg 可抑制ImmTAC介导的的PBMC杀伤作用，而未活化的nTreg不具此功能。另外，通过比较活化及未活化的nTreg中PD-1的表达，发现活化的nTreg较未活化的nTreg高表达PD-1分子，随后我们进一步证实抗PD-1抗体与ImmTAC联合作用可逆转iTreg的抑制作用。总之，本研究证明iTreg 可通过抑制CD8+ T细胞表达CD107a、CD25、Perforin、GranzymeB及细胞增殖来抑制ImmTAC介导的PBMC杀伤，通过提高ImmTAC-TCR的亲和性及与抗PD-1抗体联合作用可以逆转iTreg对ImmTAC的抑制作用。