γ9δ2T細胞の多様性と腫瘍細胞との受容体インターフェース

γ9δ2T cell diversity and the receptor interface with tumor cells.

• Anna Vyborova
• Dennis X Beringer
• Domenico Fasci
• Froso Karaiskaki
• Eline van Diest
• Lovro Kramer
• Aram de Haas
• Jasper Sanders
• Anke Janssen
• Trudy Straetemans
• Daniel Olive
• Jeanette Hw Leusen
• Lola Boutin
• Steven Nedellec
• Samantha L Schwartz
• Michael J Wester
• Keith A Lidke
• Emmanuel Scotet
• Diane Lidke
• Albert Jr Heck
• Zsolt Sebestyen
• Jurgen Kuball

抄録

γ9δ2T細胞は癌の免疫監視において重要な役割を果たしていますが、in vitroでの臨床応用は未だに困難な状況にあります。拡張γ9δ2T細胞を利用したこれまでの臨床試験の限界に対処するために、我々はγ9δ2T細胞レパートリーのクローン多様性を調査し、その標的を特徴付けた。その結果、γ9δ2T細胞の一部だけが癌細胞に対して活性を示し、親クローンの活性や選択されたγ9δ2TCRの機能的活性はクローンの頻度とは関連しないことが明らかになった。また、標的-受容体界面を解析し、2つの受容体、3つのリガンドモデルを提供した。活性化は、TCRγ鎖のCDR2とCDR3の間の領域を介したBTN2A1へのγ9δ2TCRの結合によって開始され、TCRδ鎖のCDR3領域の親和性によって調節され、これはホスホ抗原(pAg)に依存せず、CD277に依存しない。CD277は二次的であり、必須の共活性化リガンドとして機能します。CD277のそのputativeリガンドへの結合は、γ9δ2TCRの存在に依存せず、細胞内CD277の使用に依存し、BTN2A1へのpAg依存性の近接性を作成し、細胞-細胞コンジュゲート形成を高め、免疫学的シナプスを安定化する。このプロセスは、γ9δ2TCRの親和性に決定的に依存し、γ9δ2TCRとCD277の膜柔軟性を必要とし、免疫学的シナプス形成の間にそれらの分極と高密度のリクルートを促進する。

γ9δ2T cells play a major role in cancer immune surveillance, yet the clinical translation of their in vitro promise remains challenging. To address limitations of previous clinical attempts utilizing expanded γ9δ2T cells, we explored the clonal diversity of γ9δ2T cell repertoires and characterized their target. We demonstrated that only a fraction of expanded γ9δ2T cells is active against cancer cells, and that activity of the parental clone, or functional avidity of selected γ9δ2TCRs does not associate with clonal frequency. We also analyzed the target-receptor-interface and provided a two-receptor, three-ligand model. Activation is initiated by binding of the γ9δ2TCR to BTN2A1 through the regions between CDR2 and CDR3 of the TCR γ chain, and modulated by the affinity of the CDR3 region of the TCR δ chain, which is phosphoantigen (pAg)-independent and does not depend on CD277. CD277 is secondary, serving as mandatory co-activating ligand. Binding of CD277 to its putative ligand does not depend on the presence of γ9δ2TCR, does depend on usage of the intracellular CD277, creates pAg-dependent proximity to BTN2A1, enhances cell-cell conjugate formation and stabilizes the immunological synapse. This process critically depends on the affinity of the γ9δ2TCR and requires membrane flexibility of the γ9δ2TCR and CD277, facilitating their polarization and high-density recruitment during immunological synapse formation.