免疫反應的煞車系統-調節型T細胞 (regulatory T cell)
免疫反應的煞車系統--調節型T細胞(regulatory T cell)
1995年由 Sakaguchi 研究團隊首次發現體內存在一群高度表現 IL-2 接受器 CD25 的 CD4+ T 細胞,且這群 CD4+CD25+ T 細胞可以抑制因移植CD4+CD25- T 細胞至免疫不全小鼠所導致的自體免疫症狀,故因而命名這群 CD4+CD25+ T 細胞為調節型 T 細胞(regulatory T cell, Treg)。隨著近幾年對於 Treg 的深入研究,我們逐漸了解 Treg 的表型、如何產生、功能、如何穩定細胞及其分子調控等機制。針對Treg與人類各種疾病的關聯性,如 Treg 異常所致的環境或遺傳性自體免疫疾病、如何耗盡 Treg 來增強體內抗腫瘤免疫力、或透過Treg治療免疫性疾病等,在在都顯示了 Treg 相關研究與應用 Treg 在臨床上的重要性1,2。
為此,我們針對 Treg 相關研究,提供研究人員一系列的流式抗體 (下表),讓您更便於定義與檢測這群細胞。例如以流式細胞儀對Treg進行表型分析時,通常會使用多種標記來識別和定義這些細胞。我們可以利用細胞表面CD25 的陽性表達和 CD127 的陰性表達初步定義這群 Treg 細胞。CD39 和 CD73 為細胞表面核酸外切酶,有助於鑑定 Tregs 的抑制能力。 此外,LAP (TGF-β1) 和 GARP 表現量增加,則可以代表 Treg受到活化且具有功能。
除了利用多色螢光流式抗體鑑別 Treg 細胞族群之外,功能測定和細胞激素分析也可以幫助我們更進一步了解這群 Treg 細胞的功能與特性。
BioLegend Interleukin-2 昶安
指標3 | 作用說明 |
CD25 (IL-2RA) | A classical Treg marker, CD25 is the alpha chain of the interleukin-2 receptor. |
CD39 and CD73 | Ectonucleotidases involved in adenosine production and contribute to Treg suppressive function. |
CD103 | Integrin expressed by intraepithelial lymphocyte T cells and some peripheral Tregs. |
CD127 (IL-7RA) | Beta chain of the interleukin-7 receptor expressed at low levels by Tregs. |
CD134 (OX40) | Expressed by activated Tregs. It contributes to Treg stability and function. |
CD152 (CTLA-4) | Inhibitory receptor involved in immune response suppression. |
CD223 (LAG-3) | Checkpoint molecule involved in immune response suppression. |
CD279 (PD-1) | Checkpoint molecule involved in immune response suppression. |
CD304 (NRP1/Neuropilin-1) | Distinguishes thymic Tregs (tTregs) from peripherally induced Tregs (iTregs). |
CD357 (GITR) | Constitutively expressed on CD4+ CD25+ Tregs, GITR expression increases on all T cell subsets after activation. It is also found on murine neutrophils and NK cells. |
FOXP3 | Transcription factor considered the master regulator of Tregs. |
Helios | Transcription factor expressed in both thymic and peripheral Tregs. |
TGF-β | Essential for Tregs to differentiate from naïve CD4+ cells and is important in maintaining Treg cell homeostasis. |
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使用MojoSort™ Mouse CD4+CD25+ Regulatory T Cell Isolation Kit協助您透過簡易快速的步驟純化出 Treg 細胞
圖一、MojoSort™ Mouse CD4+CD25+ Regulatory T Cell Isolation Kit有助於純化小鼠Treg細胞。C57BL/6 小鼠脾臟細胞懸浮液以陰性分離方式純化出 CD4+細胞後,以MojoSort™ Mouse CD4+CD25+ Regulatory T Cell Isolation Kit陽性選擇純化出 CD25+ 細胞。 左圖:CD4 陰性分離和 CD25 陽性選擇後的細胞。 右圖:未經過任何純化步驟的小鼠脾臟細胞。細胞表面進行CD25-APC染色以Helix NP™ Blue染色排除死細胞干擾。
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使用 Treg-Protector™ 可以提高從動物體內分離 Treg 和 NKT 細胞的回收率
我們的Treg-Protector™(anti-ARTC2 Nanobody,ART2.2)是一種針對ARTC2 的阻斷奈米抗體,ARTC2 是位在細胞表面的ADP-核糖基轉移酶,研究發現Tregs 和NKT細胞高度表達ARTC2。ARTC2 介導 NAD+ 所誘發的細胞死亡 (NAD+-induced cell death, NICD) 以及 蛋白水解所致的CD27 和 CD62L 脫落。 使用 Treg-Protector™可以阻斷 ARTC2活性,進而改善在細胞分離過程中 Treg 和 NKT的細胞回收率。
圖二、以Treg-Protector™處理的小鼠,犧牲後取得的脾臟細胞中活Treg細胞頻率較高。在小鼠犧牲前15分鐘,以靜脈注射方式給予 C57BL/6 小鼠 50 µg Treg-Protector™(左)與僅接受 PBS注射 的對照小鼠(右)。 取得小鼠脾臟細胞後,在37°C條件下一小時,再以CD3 Brilliant Violet 605™、CD4 FITC、CD25 PE/Dazzle™ 594和Annexin V Brilliant Violet 421™進行細胞染色。 顯示的流式點狀圖為圈選自CD3+ CD4+ 細胞。用 Treg-Protector 處理的小鼠中活 Treg(CD4+、CD25+ 和膜聯蛋白 V-T 細胞)的出現頻率較高(左)。
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強而有效的T細胞激活方式
我們新推出的 Human CD3/CD28 T Cell Activation Beads,實驗過程中,不需要抗原呈現細胞,只需要將這些已包覆anti-CD3與anti-CD28抗體的磁珠加入培養系統中,即可簡便卻高效能地激活人類 PBMC 或 T 細胞。
圖三、人類CD3+T細胞經過 Human CD3/CD28 T Cell Activation Beads 刺激五天後之 PD-1 表現。
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透過添加血清替代物可以取得更大量的 Treg
對於Treg在臨床應用上的價值明朗化,我們的 Cell-Vive™ GMP 系列產品也同時針對Treg進行測試。人類T細胞在含抗 CD3/CD28 抗體、IL-2 及 TGF-β 的培養條件下,我們的 Cell-Vive™ Chemically Defined Serum Substitute 的性能與人類 AB 血清相當,而 Cell-Vive T-NK Xeno-Free Serum Substitute 則幾乎使 Tregs 的數量增加了一倍。 我們的血清替代品可以提供 Treg 增殖研究明確、可控且安全的替代方案,大幅降低使用人 AB 血清時可能的風險。
圖四、使用不同血清對人naïve CD4+ T細胞分化Treg的影響。培養系統中含Ultra-LEAF™ anti-human CD3 和 Ultra-LEAF™ anti-human CD28 抗體 (1 µg/mL) 、重組人 IL-2 (200 IU/mL) 及重組人TGF-β (5 ng/mL),與人naïve CD4+ T細胞共同培養刺激六天後,以ANOVA比較各組Treg生成頻率差異。
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Foxp3與其流式染色試劑組
FOXP3 是一種轉錄因子,與常見的 T 細胞表面標記(如 CD4、CD25 及 CD127)相比,FOXP3 被視為是調控Treg的重要分子,也是 Treg 特有的標記。透過將小鼠 CD4+CD25-細胞轉導 FOXP3 表現的研究顯示,轉導 FOXP3 後的 CD4+細胞表現 GITR、CD103 和 CTLA-4 之 T 調節細胞表型4。除此之外,過度表現 FOXP3 會導致小鼠體內免疫功能低下,顯示FOXP3轉錄因子是 T 細胞活性的核心調節分子5。
與小鼠不太一樣的是,目前研究發現人類表現兩種不同形式的 FOXP3 :一種是全長序列的 FOXP3;另一種是 FOXP3 delta ,與全長 FOXP3 相比缺少了 exon26。
我們提供專門進行胞內Foxp3染色與各式應用於胞內轉錄因子染色的試劑組,也有包含檢測人或小鼠 Treg 細胞抗體組合的試劑組,提供研究人員在多色螢光實驗中便利優質的選擇。
圖五、以True-Nuclear Human Treg Flow™ Kit (FOXP3 Alexa Fluor® 488/CD4 PE/Cyanine5/CD25 PE)分析人類週邊血液淋巴球中Treg族群。
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參考文獻
- Sakaguchi S, Sakaguchi N, Asano M, Itoh M, Toda M. Immunologic self-tolerance maintained by activated T cells expressing IL-2 receptor alpha-chains (CD25). Breakdown of a single mechanism of self-tolerance causes various autoimmune diseases. J Immunol. 1995 Aug 1;155(3):1151-64.
- Tay C, Tanaka A, Sakaguchi S. Tumor-infiltrating regulatory T cells as targets of cancer immunotherapy. Cancer Cell. 2003 Mar 13; 41 (3):450-65.
- La Cava, Antonio. “Natural Tregs and autoimmunity.” Frontiers in bioscience (Landmark edition) vol. 14,1 333-43. 1 Jan. 2009, doi:10.2741/3247
- Wu, Yongqing et al. “FOXP3 controls regulatory T cell function through cooperation with NFAT.” Cell vol. 126,2 (2006): 375-87. doi:10.1016/j.cell.2006.05.042
- Hori, Shohei, and Shimon Sakaguchi. “Foxp3: a critical regulator of the development and function of regulatory T cells.” Microbes and infection vol. 6,8 (2004): 745-51. doi:10.1016/j.micinf.2004.02.020
- Allan, Sarah E et al. “The role of 2 FOXP3 isoforms in the generation of human CD4+ Tregs.” The Journal of clinical investigation vol. 115,11 (2005): 3276-84. doi:10.1172/JCI24685