结果
Fas 是关键的 T 细胞效应分子
使用由 GFP 特异性(JEDI)CD8 T 细胞(29, 30)、Ag+ A20-GFP 细胞和 Ag− A20-mCherry 细胞组成的简化三细胞系统(图 1A),我们对 GFP+ 细胞群施加了强烈的迭代抗原特异性 T 细胞选择压力(补充图 S1A),并对存活细胞进行了测序,以测量靶基因频率的变化(补充图 S1B)。筛选中靶向的 291 个基因(补充表 S1)经过人工整理,以在我们的癌症模型中高表达,并富含免疫相关功能注释。通过在 mCherry+ 细胞中测量的频率进行内部对照,显著偏离预期频率的靶基因在 GFP+ 细胞中得到了控制(补充图 S1C)。如预期的那样,敲除 B2m 和 Tap1 基因(补充图 S1D 和 S1E)的克隆在选择后高度富集(P <1e−14;图 1B;补充图 S1C)。MHC I 类表达丧失的 Ag+ 细胞在蛋白质水平上得到了确认(补充图 S1F 和 S1G),此外,PD-L1 缺失细胞的相对减少也符合预期(补充图 S1F 和 S1H)。令人惊讶的是,Fas 敲除克隆同样高度富集(P <1e−14;图 1B;补充图 S1C 和 S1I),这一发现与最近其他基于 T 细胞的筛选结果不同(31–34)。为了验证这一点,我们创建了多克隆衍生的稳定 Fas 敲除 A20 淋巴瘤和 4T1 乳腺癌细胞系(图 1C),这些细胞系没有可检测到的表面 Fas 蛋白表达(补充图 S2A),并且对 Fas 诱导的细胞死亡具有抵抗力(补充图 S2B)。尽管野生型(WT)GFP+ 细胞被 JEDI 耗尽,但在相同的条件下,Fas 阴性的淋巴瘤(图 1D;定量见补充图 S2C)和乳腺癌(图 1E;定量见补充图 S2D)表现出对杀伤的抵抗,尽管在这两种条件下 T 细胞增殖、颗粒酶 B 产生和脱粒均非常活跃(图 1F)。类似地,由细菌毒素非特异性结合 MHC 分子到 T 细胞受体介导的 CD8 和 CD4 T 细胞超抗原诱导的细胞毒性也高度依赖于 Fas 表达(补充图 S2E),而辐射诱导的凋亡则不然(补充图 S2F),这表明其对 T 细胞介导的杀伤具有特异性。
鉴于 granzyme 分泌 T 细胞被认为是杀死转化细胞的主要途径(35),因此对 granzyme 分泌 T 细胞的抵抗令人惊讶。使用四聚体分选的 GFP 特异性 CD8 T 细胞的体内过继转移模型,我们观察到 Fas−/− GFP+ 肿瘤比野生型对照组更早复发(图 1G;个别曲线见补充图 S2G),验证了我们的体外发现。尽管 T 细胞浸润相当,但死亡的 Fas−/− 肿瘤细胞中细胞外凋亡介质 caspase-8 的活化显著降低,证实了 Fas 介导的细胞毒性的在体作用(图 1H 和 I)。同时,在 T 细胞挑战下,Fas−/− 肿瘤中 GFP 的染色强度更高(图 1I),而在对照小鼠中则不然(补充图 S2H 和 S2I),证实了 Fas−/− 肿瘤细胞的生存增加。综上所述,这些数据验证了 Fas 作为抗原特异性 T 细胞免疫治疗中细胞毒性的关键介质的重要性,即使在存在其他介质(如颗粒酶)的情况下也是如此。