《Frontiers in Immunology》:Human serum influences functional plasticity and transcriptomic landscape of γδ T cells in vitro
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本研究系统评估了无血清培养体系在Vγ9Vδ2 T细胞扩增中的优势,通过单细胞多组学分析揭示其可维持细胞活化表型(高CD69/NKG2D、低PD-1/TIGIT)、增强抗肿瘤细胞毒性及干扰素信号通路活性,为过继细胞疗法(ACT)提供更安全、稳定的标准化生产方案。
1 引言
γδ T细胞因其不依赖主要组织相容性复合体(MHC)的肿瘤识别能力和低移植物抗宿主病(GvHD)风险,成为过继细胞疗法(ACT)的理想候选。尽管含血清培养基长期用于T细胞扩增,但其存在异种污染、批次差异等问题。本研究通过对比含血清与无血清条件下Vγ9Vδ2 T细胞的扩增效率、表型、功能及转录组特征,旨在优化临床级γδ T细胞生产方案。
2 材料与方法
研究采用唑来膦酸(Zoledronate)联合低剂量IL-2/IL-15扩增γδ T细胞,通过流式细胞术评估细胞表型(CD27/CD45RA分群、活化/抑制受体),利用荧光素酶报告系统及实时活细胞成像(Incucyte)分析对三阴性乳腺癌(TNBC)细胞系(MDA-MB-231/468/157)的杀伤活性。单细胞RNA测序(scRNA-seq)与TCR测序整合分析转录组动态及克隆多样性。
3 结果
3.1 无血清扩增提升细胞纯度与活化表型
无血清条件下γδ T细胞扩增倍数与含血清组无显著差异(526.8倍 vs 462.0倍),但纯度显著提高(86.78% vs 71.65%)。细胞记忆表型(CD27+占比>80%)未受血清影响,而无血清组活化标志物CD69、CD56、HLA-DR、NKG2D表达上调,抑制受体PD-1、TIGIT表达降低。
3.2 细胞毒性不受血清条件制约
无血清扩增的γδ T细胞对TNBC细胞系杀伤活性相当或增强,但CD107a脱颗粒水平在含血清组更高。细胞内颗粒酶B(GzmB)、穿孔素(PFN)荧光强度在无血清组降低,但分泌量增加,提示效应分子释放更高效。
3.3 单细胞转录组揭示分化轨迹一致性
scRNA-seq识别12个细胞簇,显示无血清培养下干扰素刺激基因(ISG)如MX1、STAT1早期高表达,而细胞毒性基因(GZMB、PRF1)在含血清组中后期占优。至培养第14天,两组转录组特征趋同,且TCR克隆多样性均保持稳定。
3.4 细胞因子分泌特征差异
无血清组γδ T细胞在共培养后分泌IFN-γ、TNF-α、IL-2等细胞因子水平显著提升,尤其是IFN-γ浓度增加2.5倍,可能增强肿瘤微环境(TME)免疫调节作用。
3.5 血清再暴露影响有限
培养末期重新加入血清仅轻微改变脱颗粒与部分细胞因子分泌,对整体杀伤功能无显著干扰,证实无血清扩增产物的体内适应性。
4 讨论
无血清培养体系可产生高纯度、高活化状态的γδ T细胞,其转录组动态虽在中期呈现干扰素信号与细胞毒性程序的差异,但末期趋于一致。TCR多样性保留与功能增强表明该方案具备临床转化潜力。未来需开展体内实验验证其抗肿瘤效力,并探索自动化扩增工艺的可行性。
4.1 研究局限性
样本量较小且仅涵盖健康供体;功能验证限于TNBC模型,缺乏体内数据;未评估大规模封闭系统的扩增稳定性。