B7-1 和 B7-2 产生调节 T 细胞活化的第二信号
B7-1、B7-2 和 T 细胞活化
CD28 和 CTLA-4 是 T 细胞表达的受体,与 B7 家族蛋白 B7-1/CD80 和 B7-2/CD86 结合,这些蛋白主要在抗原呈递细胞 (APC) 上表达。虽然 CD28 在初始 T 细胞上呈持续性表达,并在与这些配体结合时产生共刺激信号,但在 T 细胞活化后,CTLA-4 在 T 细胞上上调,并在与配体结合后产生共抑制信号。CTLA-4 与 B7-1/CD80 和 B7-2/CD86 的结合亲和力高于 CD28,因此,在 CTLA-4 上调后,T 细胞应答下调。1
CTLA-4 在调节性 T 细胞中也呈持续性表达,并且已证实会通过反式内吞作用从 APC 上清除 B7-1/CD80 和 B7-2/CD86,这表明 CTLA-4 可能通过另一种机制下调 T 细胞应答。2, 3此外,CTLA-4 会通过树突状细胞 (DC) 诱导吲哚胺 2,3-双加氧酶的产生,导致氨基酸色氨酸降解,并产生免疫抑制代谢产物,如犬尿氨酸。4, 5色氨酸的耗竭和犬尿氨酸的产生均会抑制 T 细胞活化和增殖,这表明 CTLA-4 也可能通过作用于 DC 间接调节 T 细胞活性。
CTLA-4 和其他抑制性受体的上调和持续表达与癌症中的 T 细胞耗竭相关。6-8T 细胞耗竭是一种功能失调状态,其特征是 T 细胞增殖能力减弱、细胞因子生成减少和细胞毒性降低,从而导致 T 细胞介导的抗肿瘤免疫应答下调。因此,阻断 CTLA-4 不仅可通过抑制 CTLA-4 介导的 T 细胞共抑制信号转导和抑制调节性 T 细胞的抑制活性来改善抗肿瘤免疫应答,还可通过部分恢复耗竭 T 细胞的功能来进行改善。迄今为止,CTLA-4 以及 PD-1 和 PD-L1 是癌症免疫治疗中最常见的靶标蛋白。8
B7-1/CD80 和 B7-2/CD86 通过与 CD28 或 CTLA-4 结合来调节 T 细胞活化
B7-1/CD80 和 B7-2/CD86 通过与 CD28 或 CTLA-4 结合来介导 T 细胞共刺激和共抑制作用。在 T 细胞受体 (TCR) 识别抗原肽/主要组织相容性复合体 (MHC) 后,B7-1/CD80 或 B7-2/CD86 与 CD28 的结合会产生一种促进 T 细胞活化的共刺激信号。T 细胞活化后,共抑制受体 CTLA-4 上调,它与 B7-1/CD80 和 B7-2/CD86 的结合亲和力高于 CD28,从而导致 T 细胞活性下调。在癌症中,肿瘤相关巨噬细胞会表达 B7-1/CD80 和 B7-2/CD86,这使得它们能够通过 CTLA-4 抑制活化 T 细胞的功能。CTLA-4 和其他抑制性受体的表达上调也与肿瘤特异性 T 细胞耗竭相关。T 细胞的这一功能失调状态的特征是增殖能力减弱和 T 细胞效应功能降低,从而阻止肿瘤的有效清除。
通过 SPR 分析 R&D Systems B7-1 和 CTLA-4 蛋白的结合特性
通过表面等离子共振 (SPR) 测定 CTLA-4:B7-1 相互作用的亲和力和结合动力学。捕获的 Avi-tag 生物素化重组人 CTLA-4 Fc 嵌合体(R&D Systems,目录号 AVI7268)与重组人 B7-1 Fc 嵌合体(R&D Systems,目录号 10133-B1)结合的传感图数据。简言之,Avi-tag 生物素化重组人 CTLA-4 Fc 嵌合体通过 Avi-tag 生物素以低偶联密度被捕获至活性流动池中。各种浓度(浓度范围为 82 pM 至 21 nM)的重组人 B7-1 Fc 嵌合体流过活性和非偶联对照流动池。将动力学传感图拟合成 1:1 结合模型,以确定结合动力学和亲和力,相互作用亲和力为 KD=0.2511 nM。对应的重叠动力学拟合曲线和残差图显示在下方。对应的稳态亲和力拟合曲线显示在最下方。该实验在 GE Healthcare 的 Biacore T200 分析仪上进行。
R&D Systems 重组人 CTLA-4 蛋白生物活性评估
CTLA-4 抑制 Jurkat 细胞中的 IL-2 分泌。用重组人 B7-1/CD80 Fc 嵌合体(R&D Systems,目录号 140-B1;1 μg/mL)刺激 Jurkat 人急性 T 细胞白血病细胞,然后用指定浓度的重组人 CTLA-4 Fc 嵌合体(R&D Systems,目录号 7268-CT)处理。使用人 IL-2 Quantikine® ELISA 试剂盒(R&D Systems,目录号 D2050)测定细胞培养上清液中的 IL-2 分泌。这一作用的 ED50 为 0.03-0.15 μg/mL。
Background Information
T 细胞活化发生在 T 细胞受体 (TCR) 识别抗原肽/主要组织相容性复合体 (MHC) 和第二信号(即抗原非依赖性共刺激信号)产生之后。这两个事件共同导致细胞内信号通路的启动,诱导 T 细胞增殖、分化和细胞因子生成。T 细胞活化是适应性免疫应答的关键部分,因为它有助于调节免疫应答,以应对特定微生物病原体的侵袭,诱导感染或受损细胞的清除,同时促进其他类型免疫细胞的活性。然而,T 细胞活化的过程也必须进行精准的调节,确保维持整体的免疫稳态。如果没有这种调节,T 细胞异常或过度活化可导致炎症和自身免疫性疾病。最近的报告表明,触发 T 细胞活化的信号同时也促进了抑制性通路的启动,而抑制性通路是最终终止 T 细胞应答所必需的。
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