调控免疫细胞迁移的组合物和方法技术

本发明专利技术涉及调控免疫细胞迁移的组合物和方法。本发明专利技术调控免疫细胞迁移的方法包括增强或减弱免疫细胞内Hsp90与α4整合素之间相互作用的步骤。本发明专利技术也涉及具有增强或减弱的Hsp90与α4整合素之间相互作用的免疫细胞及其药物组合物。本发明专利技术的方法和药物组合物可用于治疗病原体感染及自身免疫疾病或者杀伤肿瘤细胞。

Composition and method of regulating immune cell migration

【技术实现步骤摘要】
调控免疫细胞迁移的组合物和方法
本文涉及调控免疫细胞迁移的组合物和方法。
技术介绍
免疫细胞的迁移运动是机体免疫与宿主防御的关键环节，在对机体进行有效的免疫监视以及维持内环境的稳定中发挥重要作用，是当前生命科学领域的研究热点和前沿性课题。其中，免疫细胞从血液经过毛细血管高内皮静脉(highendothelialvenules,HEVs)定向迁移至淋巴器官、组织，包括免疫细胞向外周淋巴器官的归巢，或者向炎症部位和病理组织的定向迁移等。免疫细胞的归巢过程涉及免疫细胞和血管内皮细胞表面的多种黏附分子的协同作用，由一系列高度有序的黏附事件所组成，分别是：免疫细胞定位并在血管内壁滚动、趋化因子依赖的细胞活化、稳定黏附以及最后的跨血管内皮迁移渗出。在介导免疫细胞归巢的多种分子中，整合素是最重要的一种免疫细胞归巢受体(homingreceptor)，它通过与表达在血管内皮表面的相应整合素配体的相互作用实现对免疫细胞黏附与迁移的精确调控。整合素作为一类表达在细胞膜表面的重要细胞黏附分子(celladhesionmolecule,CAM)，是由α和β两个亚基通过非共价键连接组成的异源二聚体。整合素在生物体内的分布非常广泛，目前在脊椎动物中发现了18种不同的α亚基和8种不同的β亚基，相互组合组成至少24种整合素。其中，α4和β2整合素作为介导免疫细胞归巢的2类主要受体，对免疫细胞在血管内皮上的黏附、迁移以及渗出迁移到次级淋巴器官、炎症或者肿瘤部位发挥着非常重要的作用。整合素介导的免疫细胞黏附与迁移是通过对其配体亲和性的动态调节实现的。细胞在未受到任何刺激的情况下，细胞膜表面的整合素处于一种低活性构象，这时整合素表现出低配体亲和性；当细胞受到刺激后，细胞内部的相关信号通路被激活，细胞内部的调节蛋白进而通过一种称为inside-outsignaling引起整合素的一系列构象变化(由低活性的折叠构象变为高活性的延伸构象)，完成整合素的活化，而活化后的整合素可以与配体以高亲和性结合，介导稳定的细胞黏附。另一方面，细胞外配体与整合素胞外区的结合也会引起整合素的整体构象变化以及整合素在细胞表面的簇集，进而招募胞内的信号分子，激活胞内的相应信号通路(outside-insignaling)，促进细胞的铺展和迁移。发热是生物体在进化上高度保守的用以应对损伤的防御机制。当机体受到病原体刺激后，局部炎症部位或者是全身范围内的温度会显著性上升，可以有效地提高生物体在感染或炎症下的存活水平。具体而言，发热是机体应对外界感染和刺激(比如细菌内毒素、炎症、损伤)所产生的复杂的生理反应。通常由局部释放的致热细胞因子，包括肿瘤坏死因子-α(tumornecrosisfactor-α,TNF-α)、白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)和白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)等来诱发机体发热。在恒温动物当中，这些致热细胞因子可以作用于下丘脑来提高温度调节的阈值，并且启动一系列生化、生理和行为上的反应，最终导致机体温度的上调。已有大量的研究报道证实发热范围内的高温胁迫(fever-rangethermalstress)与应激条件下机体固有免疫和适应性免疫的增强有着密不可分的关系，其中一个重要的功能就是促进免疫细胞向次级淋巴器官或者炎症部位的迁移，从而促进免疫反应和组织修复。学者一般认为发热范围内的高温是通过舒张血管来改变血流的动力学指标来促进免疫细胞招募到炎症等组织部位。然而，近期的研究发现发热范围内的高温胁迫扮演着更加主动的角色来指导免疫细胞迁移到次级淋巴器官或者炎症部位。主要研究成果有：发热范围内的高温胁迫促进了毛细血管高内皮静脉表面细胞黏附分子ICAM-1和趋化因子CCL21的表达，进而增强了整合素LFA-1依赖的免疫细胞渗出毛细血管高内皮静脉能力。其中，IL-6/sIL6-Rα信号通路在发热诱导的ICAM-1表达升高中发挥重要作用。综上所述，目前人们对于发热调控免疫细胞迁移的了解只局限于血管系统，关于发热对免疫细胞自身的调控及其机制还几乎一无所知。有意思的是，研究发现发热范围内的高温胁迫可以直接作用于免疫细胞，选择性地促进α4整合素介导的黏附和迁移，但却不影响β2整合素的功能。遗憾的是，这些研究只局限在表型观察水平，对于其分子机制却没有任何报导。
技术实现思路
本专利技术提供一种调控免疫细胞迁移的方法，所述方法包括增强或减弱免疫细胞内Hsp90与α4整合素之间相互作用的步骤。在一个或多个实施方案中，所述方法包括通过以下任意一种或多种方式增强免疫细胞内Hsp90与α4整合素之间的相互作用：(1)在所述免疫细胞中过表达Hsp90蛋白和/或Hsp90突变蛋白，其中，与野生型Hsp90蛋白相比，所述Hsp90突变蛋白仅在中部结构域具有突变，或所述Hsp90蛋白具有导致无法介导其自身二聚化的突变；(2)在所述免疫细胞中过表达α4整合素。在一个或多个实施方案中，所述方法包括通过以下任意一种或多种方式减弱免疫细胞内Hsp90与α4整合素之间的相互作用：(1)敲除或敲低免疫细胞中Hsp90蛋白表达；(2)敲除或敲低免疫细胞中α4整合素表达；(3)在野生型或敲除Hsp90蛋白的免疫细胞中表达与α4整合素蛋白的相互作用减弱或消失的Hsp90突变蛋白；(4)在野生型或者敲除α4整合素的免疫细胞中表达与Hsp90蛋白的相互作用减弱或消失的α4整合素突变蛋白。在一个或多个实施方案中，使用Hsp90蛋白和/或Hsp90突变蛋白的表达载体和/或整合载体处理免疫细胞，和/或使用α4整合素的表达载体和/或整合载体处理免疫细胞，和/或使用提高免疫细胞天然携带的Hsp90和/或α4整合素的转录水平的试剂处理免疫细胞，和/或将免疫细胞置于发热范围内的高温下，从而增强免疫细胞内Hsp90与α4整合素之间的相互作用。在一个或多个实施方案中，在免疫细胞中转入基因敲除载体，以敲除所述免疫细胞中Hsp90蛋白表达和/或α4整合素表达，和/或采用ZFN、TALEN或CRISPR/Cas9等技术敲除对象免疫细胞Hsp90和/或α4整合素的表达，和/或通过干扰RNA介导的基因沉默敲低Hsp90蛋白和/或α4整合素的表达，和/或在免疫细胞中转入基因插入载体、以在敲除野生型Hsp90和/或α4整合素的编码序列的同时将与α4整合素蛋白的相互作用减弱或消失的Hsp90突变蛋白的表达框和/或与Hsp90蛋白的相互作用减弱或消失的α4整合素突变蛋白的表达框整合到免疫细胞的基因组中，减弱或破坏免疫细胞内Hsp90与α4整合素之间的相互作用。在一个或多个实施方案中，所述与α4整合素蛋白的相互作用减弱或消失的Hsp90突变蛋白与野生型Hsp90蛋白相比缺少其N端和/或C端结构域。本专利技术还提供一种基因工程免疫细胞，与野生型免疫细胞相比，该基因工程免疫细胞具有增强或减弱的Hsp90与α4整合素之间的相互作用。在一个或多个实施方案中，所述基因工程免疫细胞：(1)过表达Hsp90蛋白和/或Hsp90突变蛋白，其中，与野生型Hsp90蛋白相比，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种调控免疫细胞迁移的方法，其特征在于，所述方法包括增强或减弱免疫细胞内Hsp90与α4整合素之间相互作用的步骤。/n

【技术特征摘要】
1.一种调控免疫细胞迁移的方法，其特征在于，所述方法包括增强或减弱免疫细胞内Hsp90与α4整合素之间相互作用的步骤。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述方法包括通过以下任意一种或多种方式增强免疫细胞内Hsp90与α4整合素之间的相互作用：(1)在所述免疫细胞中过表达Hsp90蛋白和/或Hsp90突变蛋白，其中，与野生型Hsp90蛋白相比，所述Hsp90突变蛋白仅在中部结构域具有突变，或所述Hsp90突变蛋白具有导致无法介导其自身二聚化的突变；(2)在所述免疫细胞中过表达α4整合素；或
所述方法包括通过以下任意一种或多种方式减弱免疫细胞内Hsp90与α4整合素之间的相互作用：(1)敲除或敲低免疫细胞中Hsp90蛋白表达；(2)敲除或敲低免疫细胞中α4整合素表达；(3)在野生型或者敲除Hsp90蛋白的免疫细胞中，表达与α4整合素蛋白相互作用减弱或消失的Hsp90突变蛋白；和(4)在野生型或者敲除α4整合素的免疫细胞中，表达与Hsp90蛋白相互作用减弱或消失的α4整合素突变蛋白。


3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，
使用Hsp90蛋白和/或Hsp90突变蛋白的表达载体和/或整合载体处理免疫细胞，和/或使用α4整合素的表达载体和/或整合载体处理免疫细胞，和/或使用提高免疫细胞天然携带的Hsp90和/或α4整合素的转录水平的试剂处理免疫细胞，和/或将免疫细胞置于发热范围内的高温下，从而增强免疫细胞内Hsp90与α4整合素之间的相互作用；或
在免疫细胞中转入基因敲除载体，以敲除所述免疫细胞中Hsp90蛋白表达和/或α4整合素表达，和/或采用ZFN、TALEN或CRISPR/Cas9技术敲除对象免疫细胞Hsp90和/或α4整合素的表达，和/或通过干扰RNA介导的基因沉默敲低Hsp90蛋白和/或α4整合素的表达，和/或在免疫细胞中转入基因插入载体、以在敲除野生型Hsp90和/或α4整合素的编码序列的同时将与α4整合素蛋白的相互作用减弱或消失Hsp90突变蛋白的表达框和/或与Hsp90蛋白的相互作用减弱或消失的α4整合素突变蛋白的表达框整合到免疫细胞的基因组中，减弱或破坏免疫细胞内Hsp90与α4整合素之间的相互作用。


4.一种基因工程免疫细胞，其特征在于，与野生型免疫细胞相比，该基因工程免疫细胞具有增强或减弱的Hsp90与α4整合素之间的相互作用。


5.如权利要求4所述的基因工程免疫细胞，其特征在于，
所述基因工程免疫细胞：(1)过表达Hsp90蛋白和/或Hsp90突变蛋白，其中，与野生型Hsp90蛋白相比，所述Hsp90突变蛋白仅在中部结构域具有突变，或所述Hsp90蛋白具有导致无法介导其自身二聚化的突变；和/或，(2)过表达α4整合素；或
所述基因工程免疫细胞：(1)与野生型免疫细胞相比，不表达Hsp90或Hsp90的表达量降低，或表达的Hsp9...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈剑峰，林昶东，
申请(专利权)人：中国科学院上海生命科学研究院，
类型：发明
国别省市：上海;31