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诺奖加持,风口已至:Treg疗法如何重塑肿瘤与自身免疫病治疗格局?

北京时间10月6日下午,备受全球关注的2025年诺贝尔生理学或医学奖获奖名单正式揭晓。Mary E. Brunkow、Fred Ramsdell与Shimon Sakaguchi三位学者凭借在外周免疫耐受领域的开创性研究共享殊荣。他们的成果从分子作用机制延伸至细胞功能层面,全面阐明了免疫系统实现“自我耐受”的关键原理,为自身免疫病、肿瘤等疾病的治疗奠定了核心理论基础。

图1. 2025年诺贝尔生理学或医学奖获得者[1]

诺贝尔生理学或医学奖的重磅归属,不仅为免疫学基础研究画上了里程碑式的一笔,更让基于调节性T细胞(Regulatory T Cells,Treg)调控的创新疗法成为改写肿瘤与自身免疫病治疗版图的核心力量。从基础机制的突破到临床转化的加速,Treg疗法正以“双向调控”的独特优势,展现出重塑未来治疗格局的巨大潜力。

01

调节性T细胞(Treg)的研究历史

调节性T细胞(Treg)的研究历史可分为概念萌芽、核心探索、机制解析和临床应用四个阶段,其研究历程,是从被忽视的假设发展为免疫学核心领域的典范。

第一阶段:概念萌芽(1970s-1980s)
  • 科学家提出“抑制性T细胞”假说,认为某些T细胞能抑制免疫反应,但因缺乏明确标志物和机制证据,该概念一度被搁置。

  • 新生小鼠切除胸腺后会患严重自身免疫病,间接证明胸腺可能产生维持免疫耐受的特殊T细胞。

第二阶段:核心探索(1990s-2000s)

  • 1995年,坂口志文团队发现小鼠和人类中高表达CD25的CD4+ T细胞,实验证实移除该细胞会诱发自身免疫病、回输可预防,正式命名为“调节性T细胞(Treg)”。

  • 2003年,坂口志文团队与Rudensky团队同步发现:转录因子Foxp3是Treg发育和功能的主控基因,为Treg提供了“分子身份证”。

第三阶段:机制解析(2000s-2010s)
  • 明确Treg的抑制机制:通过细胞接触、分泌抑制因子、代谢干扰等多种方式发挥作用。

第四阶段:临床应用(2010s-至今)

  • 自身免疫病与移植:尝试通过体外扩增再回输Treg来治疗疾病。

  • 肿瘤治疗:研发能选择性清除肿瘤内Treg的药物,以解放抗癌免疫力。

Treg的研究历史完美诠释了科学发现的过程:从模糊的概念到坚实的证据,再到深刻改变我们对生命认知和疾病治疗的方式。它也使得免疫平衡而非免疫攻击,成为现代免疫学的核心概念。

02

调节性T细胞(Treg)的作用机理

免疫系统的精准调控如同精密的驾驶系统,效应T细胞(Teff)作为“油门”负责攻击异己,而Treg细胞则扮演“刹车”角色维持免疫耐受平衡——既阻止免疫系统攻击自身组织(避免自身免疫病),又防止免疫反应过度激活(减少炎症损伤),其作用机理可以概括为以下几个核心方面:

抑制性细胞因子分泌

  • IL-10:强力抑制巨噬细胞和树突状细胞的活化,从而间接抑制效应T细胞。

  • TGF-β:抑制T细胞和B细胞的增殖与功能,是维持外周耐受的关键因子。

  • IL-35:较新发现的抑制性细胞因子,能直接抑制效应T细胞的反应。

细胞接触依赖性抑制

  • CTLA-4途径:Treg高表达CTLA-4,它与抗原呈递细胞上的CD80/CD86结合,传递抑制信号,导致APC功能失能,无法有效激活效应T细胞。

  • 颗粒酶/穿孔素途径:部分活化的Treg能像细胞毒性T细胞一样,通过释放颗粒酶和穿孔素直接杀伤效应免疫细胞。

代谢干扰

  • IL-2剥夺:Treg高表达IL-2的高亲和力受体,可竞争性“窃取”微环境中的IL-2,导致依赖IL-2存活的效应T细胞因“饥饿”而凋亡。

  • cAMP转移:通过间隙连接将高水平的环磷酸腺苷转移至效应T细胞,直接抑制其活化。

  • 腺苷生成:Treg表达CD39和CD73,可将细胞外的ATP/ADP水解为具有免疫抑制作用的腺苷。

调控抗原呈递细胞功能

  • 下调共刺激分子:通过CTLA-4等途径,诱导APC表面的CD80/CD86表达下调。

  • 诱导抑制性分子:促使APC表达IDO等具有免疫抑制功能的酶。

图2.调节性T细胞(Treg细胞)在自身免疫中的作用机制[2]

03

重塑肿瘤免疫治疗:从清除刹车精准调控

在肿瘤微环境中,癌细胞则会“招安”大量Treg形成免疫抑制屏障,通过高表达CTLA-4等分子抑制效应T细胞活性,帮助肿瘤逃避免疫清除。临床数据显示,肿瘤组织中Treg浸润水平与多种癌症患者的不良预后、治疗耐药和高复发率直接相关,因此,肿瘤领域的Treg疗法策略是选择性削弱肿瘤微环境中的Treg功能。

策略一:靶向清除肿瘤微环境中的Treg
  • 靶点:CCR8。研究发现,肿瘤浸润Treg特异性高表达趋化因子受体CCR8。针对CCR8的抗体可通过抗体依赖性细胞毒性作用(ADCC)选择性清除肿瘤内的Treg,而不影响外周血中的Treg,从而保全全身免疫稳态。

  • 进展:多项靶向CCR8的单抗已进入临床研究阶段,与PD-1抑制剂的联用展现出攻克“免疫冷肿瘤”的潜力。

策略二:功能抑制与耗竭

  • 靶点:抑制Treg关键功能分子,如使用抗CTLA-4抗体可通过ADCC效应耗竭Treg;靶向TGF-β信号通路也可削弱其抑制功能。

  • 展望:精准区分Treg亚群(如胸腺来源的tTreg与外周诱导的pTreg)并开发相应的靶点,是实现更精准、毒性更低联合疗法的关键。

04

重塑自身免疫病治疗:从“抑制免疫”到“重建耐受”

在自身免疫病中,Treg功能缺陷导致免疫系统持续攻击胰岛、关节、肾脏等自身组织,引发1型糖尿病、类风湿关节炎等疾病。当前,自身免疫病的标准治疗(如糖皮质激素、生物制剂)多为全身性免疫抑制,易导致感染和恶性肿瘤风险增加。Treg疗法的目标是实现疾病特异性的免疫耐受。

策略
  • 过继性Treg细胞疗法。从患者体内分离出自体Treg,在体外进行扩增,并可能通过基因工程手段赋予其靶向特定自身抗原的特性(如针对1型糖尿病的胰岛素肽段)后,回输患者体内。

进展与展望

  • 1型糖尿病:多项早期临床试验表明,输注Treg是安全的,并显示出延缓β细胞功能衰退的潜力。

  • 移植物抗宿主病(GvHD):作为干细胞移植后的并发症,输注Treg已被证明能有效降低GvHD的严重程度而不削弱抗白血病效应。

未来方向
  • 开发“抗原特异性Treg”是核心挑战。利用CAR-T技术(CAR-Treg)或TCR基因编辑技术,可引导Treg精准归巢至病变组织,实现局部、高效且持久的免疫抑制,避免全身性副作用。

05

Treg疗法未来图景

诺贝尔奖的授予,为Treg疗法领域投下了重要的砝码。它标志着我们对于免疫系统的认知和治疗手段,正从“战争”模式转向“治理”模式。无论是通过输注Treg来“维稳”自身免疫,还是通过精准剔除肿瘤内的Treg来“解放”抗癌免疫力,其核心都是对免疫平衡进行精密的“再调谐”。这场由诺奖引领的浪潮,必将深刻重塑未来十年肿瘤与自身免疫病的治疗格局,推动细胞治疗进入一个全新的2.0时代。

06

翌圣产品助力Treg功能研究

调节性T细胞(Treg)的功能依赖于一个复杂的分子网络,包括其特有的转录因子、表面受体、分泌的细胞因子以及相关的信号蛋白。以下是与之相关的靶点蛋白、细胞因子、以及用于研究的ELISA试剂盒和抗体的详细分类总结。

关键靶点蛋白与分子

这些分子是Treg鉴定、功能研究和药物开发的核心靶点。

类别

分子名称

主要功能与意义

标志性

转录因子

Foxp3

Treg最特异性的标志物Treg细胞发育和功能的主控调节因子。Foxp3的表达和稳定性直接决定Treg的抑制功能。

表面受体

CD25

Treg表面高水平表达,是早期分离Treg的标志

CTLA-4

Treg表面组成型高表达,通过与抗原呈递细胞上的CD80/CD86结合,消耗共刺激信号,抑制效应T细胞活化。

GITR

Treg活化的标志,其信号可调节Treg的抑制功能。

ICOS

诱导性共刺激分子参与Treg的稳定性和功能。

PD-1

在肿瘤微环境的Treg上高表达,与其免疫抑制功能相关。

功能相关分子

Helios

转录因子,常用于区分胸腺来源的天然Treg和外周诱导的Treg

CD39/CD73

这两个分子协同作用,将细胞外的ATP水解为具有免疫抑制作用的腺苷。

关键细胞因子

类别

分子名称

主要功能与意义

标志性

转录因子

Foxp3

Treg最特异性的标志物Treg细胞发育和功能的主控调节因子。Foxp3的表达和稳定性直接决定Treg的抑制功能。

表面受体

CD25

Treg表面高水平表达,是早期分离Treg的标志

CTLA-4

Treg表面组成型高表达,通过与抗原呈递细胞上的CD80/CD86结合,消耗共刺激信号,抑制效应T细胞活化。

GITR

Treg活化的标志,其信号可调节Treg的抑制功能。

ICOS

诱导性共刺激分子参与Treg的稳定性和功能。

PD-1

在肿瘤微环境的Treg上高表达,与其免疫抑制功能相关。

功能相关分子

Helios

转录因子,常用于区分胸腺来源的天然Treg和外周诱导的Treg

CD39/CD73

这两个分子协同作用,将细胞外的ATP水解为具有免疫抑制作用的腺苷。

常用ELISA试剂盒

ELISA试剂盒用于定量检测细胞培养上清液、血清、血浆等样本中的可溶性蛋白浓度。

  • 人Foxp3 ELISA试剂盒:用于检测人外周血单个核细胞裂解液或组织裂解液中的Foxp3蛋白含量,间接反映Treg的数量。

  • TGF-β1 ELISA试剂盒:检测样本中TGF-β1的浓度。

  • IL-10 ELISA试剂盒:检测Treg或其他免疫细胞分泌的IL-10水平。

  • IL-2 ELISA试剂盒:检测微环境中的IL-2水平,分析Treg的生存状态。

  • 可溶性CTLA-4 ELISA试剂盒:检测血液中可溶性的CTLA-4水平,与自身免疫病和肿瘤免疫相关。

常用抗体

抗体主要用于流式细胞术、Western Blot、免疫组化等实验,以鉴定、分选和观察Treg。

用于流式细胞术(表面和胞内染色)
  • 表面标记组合(用于分选/鉴定):Anti-CD4, Anti-CD25, Anti-CD127。CD127是IL-7受体α链,在Treg上低表达,因此CD4+ CD25high CD127low是流式鉴定和分选Treg的经典策略。

  • 关键转录因子/胞内蛋白染色:
    Anti-Foxp3:需要进行破膜固定后才能进行胞内染色。
    Anti-Helios:与Foxp3共染色,进一步区分Treg亚群。
    其他功能蛋白染色:Anti-CTLA-4, Anti-Ki-67(增殖标记)等。

用于功能研究/Western Blot

  • Anti-Foxp3、Anti-CTLA-4、Anti-Phospho-STAT5(IL-2信号通路下游分子)等抗体,用于分析Treg的蛋白质表达和信号通路。

翌圣生物高质量的产品可用于treg相关功能研究,祝您拿到理想的实验结果。

07

相关产品信息

产品类别

产品名称

产品货号

靶点蛋白

Recombinant Human HLA-A*02:01&B2M&Foxp3 (TLIRWAILEA) Monomer Protein, His-Avi Tag

96004ES

Recombinant Human IL-2 R alpha/CD25 Protein, His-Avi Tag

93903ES

Recombinant Mouse IL-2 R alpha/CD25 Protein, His Tag

95609ES

Recombinant Human CTLA-4/CD152 (C-His Tag)

93553ES

Recombinant Mouse CTLA4 Protein, His Tag

93451ES

Recombinant Human GITR/TNFRSF18 (His Tag)

93554ES

Recombinant Mouse GITR/TNFRSF18 Protein, His Tag

93690ES

Recombinant Human ICOS/CD278 (His Tag)

94127ES

Recombinant Mouse ICOS/CD278 Protein, hFc Tag

94795ES

Recombinant Human PD-1/PDCD1 Protein, His Tag

93558ES

Recombinant Mouse PD-1/PDCD1 Protein, hFc Tag

93670ES

细胞因子

Recombinant Human IL-10 Protein

90109ES

Recombinant Mouse IL-10 Protein

90149ES

Recombinant Human/Mouse/Rat TGF-beta 1/TGF-β1 Protein

91701ES

Recombinant Human TGF-β2 Protein (CHO)

91709ES

Recombinant Human TGF-beta 3 Protein

91705ES

Recombinant Human IL-2 Protein (CHO)

90267ES

Recombinant Mouse IL-2 Protein

90142ES

ELISA

试剂盒

Human IL-10 ELISA Kit

97063ES

Mouse IL-10 ELISA Kit

98025ES

Human IL-2 ELISA Kit

97029ES

抗体

FOXP3 Mouse mAb

31061ES

Anti-IL-2Ra / CD25 Reference Antibody (daclizumab)

31765ES

Human CTLA4 Detection Antibody

37116ES

CD4 Rabbit mAb

772985ES

Purified Mouse Anti-Human CD4 mAb

32111ES

CD127 Rabbit mAb

767495ES

CD127 Mouse mAb

769851ES

Ki67 Rabbit mAb

772939ES

Ki67 Rat mAb

773072ES

1.图片来源:www.nobelprize.org
2.Ghobadinezhad F, Ebrahimi N, Mozaffari F, Moradi N, Beiranvand S, Pournazari M, et al. The emerging role of regulatory cell-based therapy in autoimmune disease. Frontiers in Immunology 2022; 13.

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