CD28蛋白的介紹之從免疫疾病靶點(diǎn)到T細(xì)胞耗竭指標(biāo)

CD28蛋白的激活對細(xì)胞可以產(chǎn)生重要的影響。以T細(xì)胞為例，T細(xì)胞受體（TCR）活化可以誘導(dǎo)CD28附近局部Ca²⁺濃度增加，Ca²⁺直接可以促進(jìn)CD28的開放和信號傳導(dǎo)。TCR，Ca²⁺和CD28一起形成正向反饋，顯著放大T細(xì)胞信號傳導(dǎo)，從而提高T細(xì)胞對抗原的敏感性。TCR和CD28信號的傳導(dǎo)主要通過CD28的細(xì)胞質(zhì)內(nèi)41個氨基酸胞質(zhì)區(qū)來發(fā)揮作用。胞質(zhì)區(qū)包含富含酪氨酸為基礎(chǔ)的活性結(jié)合域，這些結(jié)合域可以和蛋白激酶或者結(jié)合蛋白反應(yīng)影響T細(xì)胞的活動。例如，在這個過程中會調(diào)節(jié)IL-2基因的表達(dá)。因此，CD28共刺激會導(dǎo)致廣泛的轉(zhuǎn)錄變化。CD28通過磷酸化、轉(zhuǎn)錄信號傳導(dǎo)、新陳代謝以及產(chǎn)生關(guān)鍵細(xì)胞因子等活動會對細(xì)胞長期擴(kuò)增和分化產(chǎn)生重要影響。

01 CD28蛋白-免疫疾病重要靶點(diǎn)

骨髓基質(zhì)細(xì)胞、漿細(xì)胞、中性粒細(xì)胞和嗜酸性粒細(xì)胞以及各類免疫細(xì)胞表面都表達(dá)CD28。CD28被認(rèn)為是許多現(xiàn)代疾病，特別是一些免疫疾病的關(guān)鍵治療靶點(diǎn)。作為T細(xì)胞表面的共刺激信號，T細(xì)胞表面的CD28尤其受人關(guān)注。CD28作為共刺激信號使其成為調(diào)節(jié)效應(yīng)T細(xì)胞和Treg細(xì)胞功能的靶點(diǎn)之一。

人體內(nèi)T細(xì)胞活化需要兩個信號：一個是來自TCR的主要抗原誘導(dǎo)信號，另一個是來自共刺激受體的次要信號。研究最多的共刺激受體是CD28，它在T細(xì)胞活化中具有至關(guān)重要的功能。在沒有CD28信號傳導(dǎo)的情況下，僅TCR信號傳導(dǎo)誘導(dǎo)T細(xì)胞進(jìn)入一種無能狀態(tài)，在這種狀態(tài)下，T細(xì)胞對抗原失去進(jìn)一步的反應(yīng)，免疫應(yīng)答的功能會受到一定的限制。因此，CD28可以作為免疫疾病的靶點(diǎn)。例如，CD28和CTLA4（CD152）具有高度的同源性，并競爭相同的配體。CTLA4可以與CD28競爭配體，并抑制效應(yīng)T細(xì)胞的反應(yīng)，但CTLA4比CD28有更高的親和力。APC表面的CD80及CD86可以與T細(xì)胞表面的受體CD28蛋白結(jié)合，給與初始T細(xì)胞活化的信號，產(chǎn)生刺激效應(yīng)。根據(jù)這個原理，科學(xué)家將可溶性CTLA4結(jié)合域與immunglobulin部分片段合成蛋白CTLA4Ig。CTLA4Ig藥物已被證明能有效改善類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎和幼年特發(fā)性關(guān)節(jié)炎的癥狀，也可以降低腎移植術(shù)的急性排斥反應(yīng)。CTLA4Ig在一項(xiàng)針對尋常型銀屑病患者的I期試驗(yàn)中也顯示了臨床療效。另一種阻斷CD28信號是AB103（p2TA），它也可以阻止CD28向下游傳遞信號[1]。

02 CD28蛋白-可作為T細(xì)胞耗竭指標(biāo)
根據(jù)以上CD28蛋白靶點(diǎn)的臨床應(yīng)用是否可以說明CD28蛋白可以作為免疫細(xì)胞殺傷力的一個指標(biāo)？在細(xì)胞治療過程中有什么啟示？

據(jù)報(bào)道，自身炎癥和自身免疫性疾病患者中CD4⁺CD28^-T細(xì)胞會增加，如多發(fā)性硬化癥和類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎。CD4⁺CD28^-T細(xì)胞會在受自身免疫過程影響的組織中浸潤。CD4⁺CD28^-細(xì)胞在多種情況下也會升高，包括急性冠狀動脈綜合征、慢性腎移植排斥反應(yīng)和巨細(xì)胞病毒感染。這可能是和CD28刺激產(chǎn)生干擾素和細(xì)胞毒性蛋白穿孔素和顆粒酶B有相關(guān)性，人體為了減少機(jī)體的應(yīng)激反應(yīng)進(jìn)一步減少CD28蛋白的表達(dá)。2023年的一篇報(bào)道，Huang Y等人[2]發(fā)現(xiàn)T細(xì)胞終末期的分化伴隨著CD28表達(dá)的減少。CD28表達(dá)減少可以作為T細(xì)胞耗竭的一個指標(biāo)。CD28^-T細(xì)胞亞型的增多伴隨著病情的惡化。另一方面，急性髓細(xì)胞白血�。ˋML）患者研究中發(fā)現(xiàn)病情的好轉(zhuǎn)伴隨著CD28⁺T細(xì)胞亞型的增多。CD107a是 NK 細(xì)胞脫顆粒的標(biāo)志物，NK 細(xì)胞的殺傷活性和CD107a表達(dá)水平顯著相關(guān)。CD107a 分子檢測可反映 NK 細(xì)胞活性。另外，INF-γ也被看做是T細(xì)胞脫顆粒能力的一個特征。CD107a和INF-γ都可以看做是T細(xì)胞脫顆粒能力的的指示指標(biāo)。AML患者CD28⁺和CD28^-T細(xì)胞亞群CD107a和INF-γ指標(biāo)做檢測，可以看出CD28⁺的T細(xì)胞CD107a的表達(dá)和INF-γ的分泌都優(yōu)于CD28^-的T細(xì)胞（Figure A）。
 

Figure A：CD28⁺/CD28^-的T細(xì)胞CD107a的表達(dá)和INF-γ的分泌對比

對CD4⁺的T細(xì)胞和CD8⁺的T細(xì)胞而言也是如此。體外對AML患者的CD4⁺的T細(xì)胞和CD8⁺的T細(xì)胞分別刺激。結(jié)果發(fā)現(xiàn)CD4⁺的T細(xì)胞或CD8⁺的T細(xì)胞，CD28⁺細(xì)胞的殺傷功能都優(yōu)于CD28^-的細(xì)胞（FigureB/C/D/E）。Figure D/E 通過PMA/Ionomycin刺激來消除CD28^-的影響。PMA/Ionomycin可以通過激活PKC的促進(jìn)T細(xì)胞的活化，激活下游眾多的蛋白激酶的磷酸化，形成級聯(lián)反應(yīng)，導(dǎo)致許多蛋白的表達(dá)，包括CD107a和INF-γ。從Huang Y等人研究的的這些數(shù)據(jù)表明，CD28蛋白在缺失的情況下，CD4⁺CD28^-或者CD8⁺CD28^-仍然可以釋放INF-γ或表達(dá)CD107a。但CD28蛋白的缺失降低了T細(xì)胞對外界環(huán)境的應(yīng)激反應(yīng)，也可以說CD28的缺失與T細(xì)胞功能損傷相關(guān)。因此，CD28缺失的T細(xì)胞可以被認(rèn)為是耗竭T細(xì)胞的一個亞群。
 

Figure B：CD4⁺T細(xì)胞在 CD3單抗和CD28單抗刺激后CD107a和INF-γ表達(dá)比較。
Figure C：CD8⁺T細(xì)胞在 CD3單抗和CD28單抗刺激后CD107a和INF-γ表達(dá)比較。
Figure D ：CD4⁺T細(xì)胞在PMA/Ionomycin刺激后CD107a和INF-γ表達(dá)比較。
Figure E ：CD8⁺T細(xì)胞在PMA/Ionomycin刺激后CD107a和INF-γ表達(dá)比較。

從外周血、骨髓或臍血中分離出的單個核細(xì)胞可以在CD3, CD28 單克隆抗體以及多種細(xì)胞因子存在的條件下，經(jīng)過一定時間培養(yǎng)可以獲得大量增殖的 T淋巴細(xì)胞。同立海源專注細(xì)胞治療和基因治療領(lǐng)域，抗人CD28單克隆抗體（GMP-TL102）作為同立海源的GMP級明星產(chǎn)品，可以在CD28蛋白功能驗(yàn)證、靶點(diǎn)藥物開發(fā)以及T淋巴細(xì)胞的活化擴(kuò)增過程中發(fā)揮重要作用。
 

同立海源GMP級CD28單抗

✔ GMP級生產(chǎn)環(huán)境，高安全性
✔ 高活性、批次穩(wěn)定性高
✔ 高純度( ≥ 95%)
✔ 低內(nèi)毒素（＜0.01EU/ug)
✔ ISO13485、ISO9001雙體系認(rèn)證

抗人CD28單克隆抗體驗(yàn)證數(shù)據(jù)
高純度
 

測試結(jié)果顯示純度達(dá)到藥用級標(biāo)準(zhǔn)（≥95%）

高活性

CD28單抗與CD3單抗（GMP-TL101）促進(jìn)T細(xì)胞高倍擴(kuò)增

抗人CD3單克隆抗體驗(yàn)證數(shù)據(jù)
高純度

Human CD3單抗成品HPLC純度檢測＞99%

高結(jié)合率

Human CD3單抗與Jurkat細(xì)胞結(jié)合率

高活性

Human CD3單抗促進(jìn)T細(xì)胞擴(kuò)增

參考文獻(xiàn)：
[1]Esensten, Jonathan H et al. “CD28 Costimulation: From Mechanism to Therapy.” Immunity vol. 44,5 (2016): 973-88. doi:10.1016/j.immuni.2016.04.020

[2]Huang Y, et al. (2023) Loss of CD28 expressionassociates with
severe T-cell exhaustion in acute myeloid leukemia.Front. Immunol. 14:1139517.doi: 10.3389/fimmu.2023.1139517