靶向供体特异性T细胞诱导移植耐受一直是器官移植领域的一大难题。尽管目前临床常用的非特异性免疫抑制剂可防止急性排斥反应，并有效延长移植物存活时间，但存在诱发感染和肿瘤复发等副作用。研究发现供体未成熟树突状细胞(DCs)表达供体主要组织相容性抗原(MHA)，少量共刺激分子和高水平的程序性死亡配体-1 (PD-L1)，可通过类似阴性选择的方式清除受者体内的供体抗原特异性T细胞(Donor specific T cells, DST)。然而，而在一些临床试验中，未成熟DC的表型容易受到体内炎症环境的影响，给治疗结果带来不确定性。
近期，厦门医学院兰天舒团队和广西大学齐忠权团队构建了一种过表达PD-L1的供体（B6）DC来源外泌体(DEXPDL1+)，通过DCs直接或半直接地向DST细胞提供供体抗原和PD-L1共抑制信号。这种双信号递呈可以抑制T细胞活化，诱导活化T细胞凋亡，调控T细胞从炎症向调节性T细胞分化，特异性地延长供者（B6），而非第三方(C3H)小鼠心脏移植物的存活时间。相关工作于5月23日在Advanced Healthcare Materials期刊上在线发表，
供体DCs释放的外泌体(DEX)是同种异体移植排斥反应的启动者。它们携带供体抗原、共刺激分子和粘附分子，可以在移植后几分钟内从移植物迁移到受体的淋巴器官，将抗原提呈给DST。除了抗原外，外泌体还可以提呈共抑制信号。例如，肿瘤细胞源性的外泌体通过提呈PD-L1信号，诱发肿瘤免疫逃逸。PD-L1在肿瘤外泌体上的高水平表达可通过PFKFB3-JAK1或JAK2/STAT3信号通路抑制反应性T细胞。在一项基于细胞膜工程囊泡的研究中表明，PD-L1/CTLA4双阳性纳米囊泡可以有效延长皮肤和心脏移植的生存期。因此，研究团队提出了一种诱导供体特异性免疫耐受的“钓鱼”策略，即DEX上的供体抗原可作为DST的“诱饵”，而DEX上过表达的PD-L1可作为杀伤性的“鱼钩”，通过靶向T细胞上的程序性细胞死亡受体-1 (PD-1)来实现特异性免疫调节。
DEXPDL1+诱导供体特异性免疫抑制的“钓鱼”示意图
为了验证这一假设，研究团队从PD-L1过表达DC的上清中获得外泌体(DEXPDL1+)，并在体外和心脏移植模型中评估其免疫抑制功能。这项研究将为发展供体特异性耐受性提供一种新的策略。
为了研究DEX在受体中的分布，作者给心脏移植后的受体小鼠经尾静脉注射外泌体，并通过小动物活体成像系统检测发现，DEX上PD-L1的表达可促进外泌体向移植物和外周免疫器官的迁移和驻留。体外T细胞增殖实验显示，DEXPDL1+能以浓度依赖的方式直接抑制T细胞增殖，也能在混合淋巴细胞培养中抑制T细胞增殖。共聚焦成像结果进一步证实，DEXPDL1+通过与BMDC发生膜融合，间接调节T细胞增殖。
由于移植后，DST可以被激活，大量表达PD-1。PD-1/PD-L1信号可诱导T细胞凋亡。因此，经DEXPDL1+处理可能通过诱导PD-1+ T细胞凋亡而降低T细胞比例。结果显示，DEXPDL1+治疗显著降低脾脏中PD-1+ T细胞水平。DEXPDL1+处理后，对CD4+PD-1+ T细胞的抑制作用略弱于FK506治疗，但对CD8+PD-1+ T细胞的抑制作用与FK506治疗几乎相同。这种抑制作用可能与DEXPDL1+处理在PD-1+CD4+和PD-1+CD8+ T细胞中介导的凋亡细胞(Annexin V+细胞)比例高于DEXCtrl组有关。同时，免疫荧光染色结果也显示，DEXPDL1+处理后，移植物中Caspase-3+ T细胞浸润的数量明显增加。因此，DEX上PD-L1的表达在诱导脾脏和移植物中PD-1+ T细胞的程序性死亡中起着关键作用。
鉴于DEXPDL1+携带了供体抗原，作者进一步确定了其对T细胞的影响是否是供体特异性的。因此，将DEX注射到接受了BALB/C (同系对照)、C3H (第三方供体)或B6小鼠心脏移植的BALB/C受体小鼠中。IVIS分析结果表明，DEXPDL1+在接受B6小鼠移植物的受体鼠中优先迁移到移植物和脾脏；在接受第三方或同基因供体移植的受体鼠中没有观察到这一现象。共聚焦分析进一步表明，对于同基因受体，T细胞刺激没有导致PD-1表达，也没有DEXPDL1+在这些T细胞上共定位；在异体活化的T细胞上观察到大量DEXPDL1+与T细胞受体(TCRs)共定位和PD-1的表达；然而，很少有DEXPDL1+与TCR和PD-1结合在C3H活化的T细胞上。WB结果中，这种供体TCR与DEXPDL1+的特异性结合解释了B6-BALB/C组中T细胞凋亡水平高于其他组的原因。作者在体内实验结果发现，DEXPDL1+处理可以延长B6小鼠移植物的存活时间，但不能延长C3H小鼠移植物的存活时间，且B6小鼠移植物中CD4和CD8+ T细胞浸润程度低于C3H小鼠。qRT-PCR结果也显示DEXPDL1+处理可通过抑制Th1相关细胞因子调节B6特异性T细胞分化，促进Th2、Th3-和Tr1相关细胞因子的分泌。这表明DEXPDL1+上的供体抗原可能靶向DST上的TCR，而PD-L1信号呈递在诱导DST程序性死亡或分化过程信号转导中的作用至关重要。
【结论与展望】
本研究中，作者阐明了具有供体抗原和高水平PD-L1表达的DCs来源外泌体(DEXPDL1+)通过调控供体(H2b)反应性T细胞，有效抑制了移植物排斥反应。尽管DEXPDL1+治疗在短期治疗后不能诱导耐受，但该团队的研究为向供体特异性T细胞呈递共抑制信号提供了一种新策略，这种新策略可以通过进一步优化药物装载组合和治疗方案来提高它们的杀伤能力，从而促进供体特异性耐受的实现。
原文链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adhm.202300670
本文来源：BioMed科技
