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分享一篇发表在Nature上的文章,题目Facile induction of immune tolerance by an interleukin-2–TGFβ surrogate agonist。本文通讯作者是斯坦福大学医学院的K. Christopher Garcia教授。Garcia教授的研究方向是从受体-配体相互作用的结构与机制出发,利用蛋白质工程精准调控细胞信号,以理解疾病并开发新型治疗方法。

免疫治疗的一个核心难题是如何精准建立耐受:既抑制过敏和自身免疫反应,又不把整个免疫系统“一锅端”。在本研究中,作者提出了一种颇具工程学特色的思路——将 IL-2 与一种来源于蠕虫的低亲和力TGFβ模拟激动剂融合,构建出单链分子 TGM1–IL-2,在体内高效诱导抗原特异性外周诱导型Treg(pTreg),从而实现免疫耐受。
Treg细胞是维持免疫稳态的关键“刹车系统”。其中,胸腺来源Treg(tTreg)主要负责自身耐受,而pTreg则由外周成熟CD4+ T细胞在抗原刺激下诱导产生,更适合应对饮食抗原、共生菌、过敏原及新抗原等动态变化的环境。因此,若能在体内定向诱导pTreg,将为过敏、自身免疫和炎症性疾病提供新的治疗路径。
问题在于,pTreg分化需要两条信号协同:TGFβ通过 SMAD2/3 诱导FOXP3表达,IL-2通过STAT5 促进其扩增和功能成熟。二者在体外协同明确,但在体内难以直接联合应用,尤其TGFβ存在多效性、促纤维化和不理想药代等问题。
为此,作者设计了一个“与门”式共激动剂:只有在表达IL-2R的T细胞上,TGM1–IL-2 才能同时激活 IL-2–STAT5 与 TGFβ–SMAD2/3 两条通路。换句话说,它不是广泛释放抑制信号,而是把“耐受指令”精准送到正在响应抗原的T细胞上。
实验结果表明,在 OVA 和 MOG35–55 小鼠模型中,TGM1–IL-2 可在外周淋巴器官中将高达约80%的抗原特异性 CD4+ T细胞转化为 FOXP3+ pTreg。这些细胞不仅数量多,而且功能稳定,表现出RORγt高表达、IL-10分泌增强、CD103/CTLA4/ICOS/TIGIT/CD39等分子上调,呈现出活跃扩增、强抑制、可迁移的效应样表型。
更重要的是,这些 pTreg 并非徒有其表,而是真正具有免疫抑制功能。在 OVA诱导的过敏性气道炎症和食物过敏模型中,TGM1–IL-2 显著降低 IgE、嗜酸性粒细胞浸润和组织炎症;在 MOG35–55 诱导的EAE模型中,则明显减轻神经炎症和疾病评分。也就是说,这一策略不仅能诱导 pTreg,还能把这种细胞转化为真正的体内耐受保护力量。
机制上,作者进一步证明:IL-2信号并非可有可无的辅助因素,而是决定pTreg扩增和功能成熟的关键。 当融合蛋白中的 IL-2 被改造成失去信号能力的版本后,虽然仍可部分诱导 FOXP3,但 pTreg 的数量、增殖能力、IL-10表达及疾病保护作用都明显下降。单细胞转录组分析也显示,TGM1–IL-2 诱导的 pTreg 富集了 RORγt+结肠样Treg程序,兼具迁移与组织抑炎特征。
这项研究的意义在于,它展示了一种不同于传统“广谱免疫抑制”的新策略:不是粗暴关停免疫,而是将特定抗原反应中的CD4+ T细胞重新编程为耐受性pTreg。 对过敏、炎症性肠病、自身免疫病乃至抗原特异性免疫干预而言,这种“精准策反”式设计具有很强的转化潜力。

本文作者:YSL
责任编辑:WYJ
DOI:10.1038/s41586-026-10208-0
原文链接:https://doi.org/10.1038/s41586-026-10208-0

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