设计合成免疫检查点接合器避免免疫排斥

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撰文 | 一只鱼

再生医学和免疫-肿瘤学领域目前最大的挑战之一就是免疫排斥问题，与自体来源的细胞相比，同种异体细胞产品目前的持续性和有效性仍然较差，因此目前亟需可以克服同种异体移植物免疫排斥问题的方法。

近期，来自美国加州大学旧金山分校的Tobias Deuse研究团队在Cell Stem Cell上发表题为Synthetic immune checkpoint engagers protect HLA-deficient hiPSCs and derivatives from innate immune cell cytotoxicity的文章，设计并测试了一类新的可以激活免疫细胞的免疫检查点并抑制细胞毒性的合成细胞表面分子，这些分子可以靶向不同的免疫细胞类群，并且保护同种异体移植物或者再生性细胞治疗产品免受排异反应。

抑制性先天免疫细胞受体有LILRB1、LILRB3、TIM3、PD-1和SIRPα。研究人员首先检测了人类外周血巨噬细胞和IL-2激活的NK细胞上这些免疫检查点的表达情况，发现TIM3和SIRPα在大多数的NK细胞和巨噬细胞中都有表达，LIRB1和LIRB3在巨噬细胞中高表达，PD-1只在一小部分NK细胞中表达。然后他们利用LILRB1、LILRB3、TIM3、PD-1和SIRPα的特异性抗体构建了免疫细胞检查点接合器（engager），将抗体单链可变区（scFvs）连接到CD8α铰链区和PDGF跨膜区上，将其克隆到慢病毒载体上，并转染B2M-/-CIIT-/- (DKO)的iPSC来源的内皮细胞（iECs），即DKO-engager iECs。

他们首先检测了这些engager的功能，用IL-2激活的NK细胞或巨噬细胞当效应细胞，用DKO-engager iECs当靶细胞，发现对照的DKO iECs可以被快速杀死，而TIM3和SIRPα的engager可以保护细胞不被杀死，并验证了这些engager可以结合相应的免疫细胞检查点受体。

在实体器官移植中，可以通过免疫抑制药物抑制细胞排斥反应。而同种异体细胞疗法预计也会面临类似的排异问题。表达截短形式的CD64 (CD64t) 可以结合细胞毒性IgG抗体，保护细胞免受抗体依赖的杀伤。CD64t本身并不能保护细胞免受NK细胞杀伤，于是他们将抗体保护和细胞免疫逃逸策略结合起来，用携带CD64t转基因的慢病毒转染DKOSIRPα-E iECs， DKOSIRPα-E iECs仍然可以抵抗NK细胞杀伤，但是添加了I类MHC相关序列A（MICA）抗体来诱导抗体依赖的细胞毒性（ADCC）之后，发现NK细胞可以快速杀死DKOSIRPα-E iECs，但是不能杀死DKOSIRPα-E, CD64t iECs，此外添加血清诱导补体依赖的细胞毒性（CDC）之后，DKOSIRPα-E, CD64t iECs仍然免受细胞杀伤，因此，DKOSIRPα-E, CD64t iECs可以免受细胞毒性IgG杀伤。

最后，他们用最严格的免疫环境来检测DKOSIRPα-E, CD64t iECs是否可以在同种异体免疫环境中存活。FDA批准的抗CD52 IgG1抗体阿仑单抗具有很强的细胞毒性，并被认为是可达到的最高标准。他们用慢病毒转染使得iECs持续性表达CD52，当与NK细胞和巨噬细胞共培养并添加CD52 IgG1时，WTCD52 iECs会被快速杀死，为了实现T细胞同种异体移植物排斥，他们将来自HLA-A2阴性供体的PBMCs在体外与HLA-A2+ WTCD52 iECs共培养14天，然后分选CD8+ T细胞用于实验，当添加CD52 IgG1时，WTCD52 iECs会被T细胞ADCC更快杀死，当与血清孵育时也会被CDC杀死，但是DKOSIRPα-E, CD64t, CD52 iECs可以免受所有的同种异体细胞免疫反应，包括ADCC和CDC。最后他们进行了小鼠体内实验，DKOSIRPα-E, CD64t移植物也可以免受同种异体细胞免疫和抗体杀伤。

合成分子抑制先天免疫细胞毒性

总的来说，这项研究设计了一类可以抑制免疫细胞毒性的合成细胞表面分子，为未来利用同种异体来源的细胞产品或移植物进行治疗提供了新的基础。

https://doi.org/10.1016/j.stem.2023.10.003

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