Vδ1 γδT细胞体外扩增及抗肿瘤的机制研究

Malignant tumor is the leading cause of death among residents in China. γδT cells are a critical method for anti-tumor cellular immunotherapy. However, peripheral blood Vδ2 γδT cells show limited antitumor role due to activation induced cell death and immunosuppressive effect. Our previous study found that Vδ1 γδT cells exhibited more potent cytotoxicity against colon cancer and could be preferentially expanded by PHA+IL-7 with enhanced cytotoxicity but not immunosuppressive function. Further study demonstrated that costimulatory molecules could improve the expansion efficiency of Vδ1 γδT cells. Therefore, we hypothesize that PHA, costimulatory molecules and cytokines coordinate to promote Vδ1 γδT cell amplification with increased cytotoxicity and antigen presenting function, and reverse its immunosuppressive function. Based on biological samples and clinical immune research platform, this project proposed to explore the most efficient expansion system and mechanism for Vδ1 γδT cells with PHA, costimulatory molecules and cytokines. This project will further enrich γδT cell activation theory of immunology, and provide novel idea for clinical antitumor adoptive immunotherapy.

恶性肿瘤高居我国居民死因之首，γδT细胞是肿瘤过继免疫治疗的关键细胞之一，然而外周血Vδ2主要亚群因激活诱导死亡和免疫抑制导致持续抗肿瘤效应欠佳。我们前期研究显示，外周血Vδ1 γδT细胞的结肠癌杀伤能力强于Vδ2亚群，且能被有丝分裂原PHA和IL-7优势扩增并显著增强其细胞毒作用而不诱导免疫抑制。进一步研究显示，培养体系中加入共刺激分子可提高Vδ1 γδT细胞体外扩增效率。据此我们假设，PHA、共刺激分子、细胞因子协同刺激可促进Vδ1 γδT细胞大量扩增，并提高其抗肿瘤及抗原提呈功能，逆转其激活相关免疫抑制。本项目拟以完善的临床免疫研究平台为依托，采用人生物样本，以结肠癌为抗肿瘤研究模型，探索PHA、共刺激分子、细胞因子协同优势扩增Vδ1 γδT细胞的最佳培养体系，阐明其体外扩增及抗肿瘤机制。该项目的完成将进一步丰富γδT细胞激活扩增免疫学理论，也能为临床过继免疫治疗肿瘤提供新的思路。

γδT细胞是肿瘤过继免疫治疗的关键细胞之一，然而外周血Vδ2主要亚群因激活诱导死亡和免疫抑制导致持续抗肿瘤效应欠佳。我们前期研究证明激活的 Vδ1 γδT 细胞具有更强的肿瘤杀伤作用，是更有前景的肿瘤过继免疫治疗候选细胞，然而目前缺尚乏选择性激活扩增 Vδ1 γδT 细胞至足够数量用于临床试验的方法。.在研究过程中，我们首先分析了人新鲜外周血 γδT 细胞亚群比例、特征及抗肿瘤功能; 通过不同PHA、TLRs激动剂和细胞因子组合对Vδ1 γδT 细胞体外培养体系进行优化；最后明确了优化体系体外扩增后Vδ1 γδT 细胞的体内外抗肿瘤功能。.通过本项目的研究，我们发现健康人、结肠癌病人新鲜外周血中以Vδ2 γδT细胞亚群为主，结肠癌组织中以Vδ1细胞亚群为主。新鲜外周血Vδ1细胞高表达细胞毒作用相关分子和共刺激分子，对结肠癌细胞的杀伤能力强于Vδ2细胞。对培养体系进一步优化发现，TLRs激活可能进一步促进Vδ1细胞体外扩增，然而并未明显提高Vδ1细胞比例和数量。而在原有培养体系PHA+IL-7基础上加入IL-4能明显促进Vδ1细胞扩增。PHA+IL-7+IL-4体系扩增后Vδ1 细胞高表达细胞毒作用相关分子和抗原提呈相关分子。PHA+IL-7+IL-4体系扩增后Vδ1细胞对结肠癌细胞的杀伤能力显著增强，并显示出较强的体内抗肿瘤作用。 .本项目研究为丰富 γδT 细胞激活扩增免疫学理论研究提供科学依据，也能为临床过继性细胞免疫治疗肿瘤提供新的思路，具有重要的科学意义和潜在的临床应用价值。