Cell Res丨同济大学医学院章小清/刘玲合作研究提出供体 MHC 特异性胸腺疫苗接种可实现免疫相容的同种异体移植

学术   2025-01-09 11:01   河南  


iNature

器官移植是治疗器官衰竭的最后选择。然而,由于缺乏主要组织相容性复合物 (MHC)匹配的供体器官,只有不到10%的患者从这种唯一的选择中受益,并且25%-80%的捐献器官无法找到MHC匹配的受体。同种异体T细胞识别是同种异体移植物排斥反应的主要机制。

2025年1月3日,同济大学医学院章小清、刘玲共同通讯在Cell Research 上在线发表题为Donor MHC-specific thymus vaccination allows for immunocompatible allotransplantation的研究论文。研究在此提出了一种“供体 MHC 特异性胸腺疫苗接种”(DMTV)策略,以诱导T细胞对自体和同种异体供体MHC的耐受性。

同种异体MHC分子通过腺相关病毒介导的递送在受体胸腺中表达,这导致同种异体MHC与工程胸腺中的自体MHC稳定表达。在局部T细胞教育期间,识别自体MHC或同种异体MHC的T细胞同样耗尽。通过胸腺疫苗接种C57BL/6-MHC构建C57BL/6-MHC和BALB/c-MHC 双重免疫相容小鼠,并观察到 C57BL/6 皮肤和 C57BL/6 小鼠胚胎干细胞移植到接种疫苗的BALB/c小鼠体内后的长期移植物耐受性。还在骨髓、肝脏、胸腺 (BLT)人源化小鼠模型中验证了DMTV策略,用于人胚胎干细胞免疫相容性同种异体移植。研究表明,DMTV策略是在接受者中引入供体兼容的免疫系统的有效途径,它克服了MHC匹配的供体器官极度短缺的临床困境,用于治疗终末期器官衰竭患者。

器官移植是治疗终末期器官衰竭患者的最后选择。根据全球捐献和移植观察站发布的 2021 年全球报告,由于主要组织相容性复合体(MHC,人类 MHC 通常被认为是人类白细胞抗原或 HLA) 匹配的供体器官极度短缺,只有不到10%的患者接受了器官移植治疗。另一方面,在美国,如果以电子方式传送给患者的信息领先于最终接受者,并且在恢复供移植的器官或每个捐赠者可能可用的器官中,未使用率接近25% ~ 80%,则接受率仅为0.6%。器官利用不足的原因是捐献后,将回收的器官分配、储存和运输到等待名单上和MHC匹配的患者面临挑战。
MHC 错配是移植排斥反应的主要原因。MHC分子有两种主要类型。MHC I类 (MHC I)分子在所有有核细胞的表面表达,而 MHC II 类(MHC II)分子仅限于专业的抗原呈递细胞(APC)。器官移植后,供体细胞上表达的同种异体 MHC 分子被受体 T 细胞的 T 细胞受体(TCR)直接识别,这是免疫排斥的主要机制。MHC I和MHC II 还将在正常或患病细胞过程中周期性分解的抗原肽呈递给免疫细胞以进行抗原识别,这在一定程度上导致了免疫排斥反应。成功的器官移植在很大程度上取决于 MHC的匹配程度。然而,由于MHC是高度多态性的,因此很少获得完全MHC匹配的供体。因此,免疫抑制剂通常用于降低同种异体移植后免疫反应的强度,尽管这可能会导致感染和恶性肿瘤的风险增加。
 供体 MHC 特异性胸腺疫苗接种诱导异体移植免疫耐受(图源自Cell Research )
T 细胞是移植排斥反应过程的核心。区分MHC不匹配的“非自身”细胞和 MHC 匹配的“自身”细胞的常规 T 细胞的特征是在其胸腺发育过程中获得的。在胸腺中,未成熟的 T 细胞(胸腺细胞)经历正-负选择。在正向选择过程中,当 T 细胞表面 TCR 与胸腺上皮细胞(TEC)和树突状细胞(DC)上表达的MHC之间的亲和力较低时,T 细胞会因疏忽而发生凋亡。当未成熟 T 细胞上的TCR以高亲和力与MHC或呈递抗原肽结合以防止自身免疫反应时,这些 T 细胞也被编程为在负选择期间发生细胞凋亡。
在这里,研究报告了一种供体MHC特异性胸腺疫苗(DMTV)策略,以概括胸腺 T 细胞发育过程中的 TCR-MHC适应。研究假设同种异体 MHC(MHC异基因) 中,受体胸腺中的TEC和DC将通过在正和负选择过程中特异性耗竭供体反应性T细胞来驱动“非自身”到“自身”T 细胞抗原的区分。接受DMTV的受者应耐受携带接种疫苗的 MHC 等位基因变体的供体器官或组织的同种异体移植,无需免疫抑制剂。

参考消息:
https://doi.org/10.1038/s41422-024-01049-5

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