大家好,今天跟大家分享一篇题为 CD7-targe ting pro-apo ptotic extrace llular vesicles Anovel approach forT-cell haema tological mali gnanc y therapy(靶向促凋亡细胞外囊泡的CD7:一种治疗T细胞血液系统恶性肿瘤的新方法)T细胞血液恶性肿瘤进展迅速,死亡率高,目前仍缺乏有效的治疗方法。

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研究背景

T 细胞血液系统恶性肿瘤进展迅速,死亡率高,目前仍缺乏有效的治疗方法。在这里,我们开发了一种药物递送系统,利用用抗 CD7 单链可变片段 (αCD7/EVs) 修饰的 293T 细胞来源的细胞外囊泡 (EV)。鉴于 T 细胞恶性肿瘤患者化疗耐药的挑战,我们选择细胞色素 C(CytC) 和 Bcl2 siRNA siBcl2作为治疗剂并将它们加载到αCD7/EVsαCD7/EVs/CytC/siBcl2 中。

我们发现 αCD7/EVs 有效靶向人 T-ALL Molt-4 细胞并被人 T-ALL Molt-4 细胞内化。此外,αCD7 和 CD7 之间的相互作用将 Molt-4 细胞中的 EV 进入途径从巨胞饮依赖性内吞作用转变为网格蛋白介导的内吞作用,从而减少 EV-溶酶体共定位,最终提高 CytC 递送效率并增加来自 EV 处理的 Molt-4 细胞的新生 EVs 的细胞毒性。

值得注意的是,αCD7/EVs/CytC/siBcl2 对 Molt-4 和化疗耐药的 Molt-4 细胞 (CR-Molt-4) 表现出相似的疗效。此外,αCD7/EVs/CytC/siBcl2 表现出高安全性、低免疫原性,对人 T 细胞的影响最小。因此,αCD7/EVs/CytC/siBcl2 是治疗 CD7 T 细胞恶性肿瘤的有前途的治疗方法。

见图一

αCD7 在 EV 上的锚定促进 CD7 T 细胞恶性肿瘤对 EV 的摄取。

图一

(a) Molt-4、Raji、HeLa 人宫颈癌细胞系和 A549 人非小细胞肺癌细胞系在指定时间内对 1 μg PKH26 标记的 293T/EVs 的摄取的 FACS 分析。

(b) αCD7 结构示意图。

(c) 检测 EV 表面 αCD7 水平的示意图(左)。EV 表面 αCD7 水平的 FACS 分析(右)。

(d) FACS 定量 1 μg PKH26 标记的 EV(Ctrl/EVs 和 αCD7/EVs)的摄取≈ 1.85 × 10+9颗粒)由 Molt-4 和 Raji 细胞在指定时间内进行。

(e) Molt-4 和 Raji 细胞(绿色)在 4 小时内摄取 EV(红色)的代表性共聚焦图像(左)和定量(右)。比例尺,10 μm。每个点表示每个单元的 EV 点数。

(f) 和 (g) Molt-4 荷瘤 NOD/SCID/Il2rg−/−(NSG) 小鼠接受 100 μg (≈ 1.79 × 10 静脉注射11颗粒)VivoTrack 680 标记的 Ctrl/EVs 或 αCD7/EVs,并在 24 小时后进行评估。(f) 这些小鼠在指定器官和肿瘤中 EV 摄取的代表性 IVIS 图像(上图)和定量(下图)。

(g) 这些小鼠的 Molt-4 肿瘤切片中 VivoTrack 680 标记的 EV 的代表性共聚焦图像(左)和定量(右)。比例尺,50 μm。每个点代表一个视野。数据代表了三个独立实验 (n = 3)。误差线表示 SD ±均值(ns,不显著,*p < 0.05,**p < 0.01,***p < 0.001,****p < 0.0001,[a]—[g] 中未配对的学生 t 检验)。EV,细胞外囊泡;FACS,荧光激活细胞分选;静脉注射;IVIS,活体成像系统。

见图二

载有 CytC 的 αCD7/EVs 可有效抑制 CD7 T 细胞恶性肿瘤。

图二

(a)–(c) Molt-4 细胞与 PBS、10 μg CytC 或 1.79 × 10 一起孵育+10Ctrl/EVs、αCD7/EVs、Ctrl/EVs/CytC 或 αCD7/EVs/CytC 的颗粒 48 小时 (n = 3)。(a) 凋亡细胞的 FACS 分析 (%)。

(b) 凋亡细胞的定量 (%)。

(c) 这些细胞活力的 CCK8 分析。

(d) 这些细胞中细胞凋亡蛋白标志物的 WB 分析。

(e)–(i) 荷瘤 NSG 小鼠静脉注射 100 μg (≈ 1.79 × 1011颗粒)每 3 天一次 Ctrl/EVs/CytC 或 αCD7/EVs/CytC,共 5 次 (n = 5)。(e) 小鼠肿瘤模型构建和治疗方案示意图。

(f) 根据肿瘤大小评估肿瘤进展。

(g) 这些小鼠的 Molt-4 肿瘤组织的 TUNEL 免疫荧光染色的代表性图像。比例尺,50 μm。

(h) 小鼠 Molt-4 肿瘤组织中裂解的半胱天冬酶 3、8 和 9 的代表性 IHC 染色图像。比例尺,100 μm。

(i) 在 (g) 中定量每个报告区域的凋亡细胞,在 (h) 中对裂解的半胱天冬酶 3、8 和 9 IHC 染色进行定量。每个点表示随机采集的图像(n = 5 英寸 (f),n = 23–27 英寸 (g)。数据代表了三个独立的实验。误差线表示 SD ±均值(ns,不显著,*p < 0.05,**p < 0.01,****p < 0.0001,单因素方差分析后跟 [b]–[i] 中的 Tukey 检验)。CytC,细胞色素 C;EV,细胞外囊泡;IHC,免疫组织化学。

见图三

αCD7 修饰改变 EV 内吞作用并促进 nEV 细胞毒性。

图三

(a) 1 μg 4 h 摄取的 FACS 分析 (≈ 1.85 × 109颗粒)由用指定的内吞抑制剂预处理 1 小时 (n = 3) 的 Molt-4 细胞的 PKH26 标记的 Ctrl/EVs 或 αCD7/EV。

(b) PKH26 标记的 EV 与网格蛋白(绿色)共定位的代表性共聚焦图像(左)。比例尺,10 μm。PKH26 标记的 EV 和网格蛋白(绿色)的荧光谱分析和共定位比分析(右)(n = 3)。

(c) PKH26 标记的 EV 与 Lamp1(绿色)共定位的代表性共聚焦图像(左)。比例尺,10 μm。PKH26 标记的 EV 和 Lamp1(绿色)(n = 3)的荧光谱分析和共定位比分析(右)。

(d) CytC 示意图680+下腔室中 Molt-4 细胞的 nEV 摄取。

(e) CytC 的代表性共聚焦图像(左)和定量(右)680(红色)在下腔室 (n = 3) 的 Molt-4 细胞(绿色)中。比例尺,2 μm。每个点表示 CytC 的平均荧光强度680每个单元格。

(f) nEVs/Ctrl 的 FACS 分析680和 nEV/αCD7680用 20 μg (≈ 3.58 × 10 处理后,从等数量的 Molt-4 细胞中分离出来10粒子)680或 10 μg (≈ 1.79 × 1010颗粒)680(g) 用 nEVs/Ctrl 处理 Molt-4 细胞680和 nEV/αCD7680从相同数量的 Molt-4 细胞中分离 48 小时。通过 CCK8 测定法测定这些细胞的活力 (n = 3)。

(h) nEV(来自用 PBS 处理的 Molt-4 细胞)、nEV/Ctrl 和 nEV/αCD7 中 CytC 的 WB 分析。

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(i) 10 μg nEV/αCD7 或 nEVs/Ctrl 对指定肿瘤细胞的促凋亡作用的 FACS 分析(左)和定量(右)[n = 3]。(j) Molt-4 细胞用 5 μM SMasei 预处理 2 h,然后用 αCD7/EVs/CytC 处理 48 h。通过 CCK8 测定法测定这些细胞的活力 (n = 3)。

(k) 小鼠肿瘤模型构建和治疗方案示意图。(l) 瘤内注射 2.5 μg/g SMasei 的荷瘤 NSG 小鼠的肿瘤大小,有或没有静脉注射 100 μg αCD7/EVs/CytC (n = 5)。数据代表了三个独立的实验。误差线表示 SD ±均值(ns,不显著,*p < 0.05,**p < 0.01,***p < 0.001,****p < 0.0001;[a] 中为双向方差分析,后跟多重比较检验;[b]—[e] 中为未配对的学生 t 检验;[g]–[l] 中为单因素方差分析,后跟 Tukey 检验。CytC,细胞色素 C;EV,细胞外囊泡;FACS,荧光激活细胞分选;静脉注射。

见图四

Bcl2 沉默增强了 αCD7/EVs/CytC 对 CD7 T 细胞恶性肿瘤的治疗作用。

图四

(a)–(c) 用 10 μg (≈ 1.79 处理 Molt-4 细胞 10 ×+10αCD7/EVs/siNC、αCD7/EVs/siBcl2、αCD7/EVs/CytC 或 αCD7/EVs/CytC/siBcl2 的颗粒)48 h。(a) 这些细胞中 Bcl2 蛋白的 WB 分析。

(b) 使用 JC-1 染料对 MOMP 进行 FACS 分析(左)和定量(右)。JC-1 荧光从 JC-1 聚集体到 JC-1 单体的变化证明了线粒体膜去极化。CCP 是一种线粒体电子传递链抑制剂,用作阳性对照。

(c) 这些细胞凋亡的 FACS 分析(左)和定量(右)(n = 3)。(d)–(f) Molt-4 荷瘤 NSG 小鼠静脉注射 100 μg (≈ 1.79 × 1011颗粒)每 3 天一次 αCD7/EVs/CytC 或 αCD7/EVs/CytC/siBcl2,共 5 次 (n = 5)。

(d) 根据肿瘤大小评估肿瘤进展。

(e) 这些小鼠的 Molt-4 肿瘤组织的 TUNEL 免疫荧光染色的代表性图像(左)和定量(右)。比例尺,50 μm。每个点表示随机采集的图像 (n = 5)。

(f) 这些小鼠 Molt-4 肿瘤组织中 Bcl2 蛋白的代表性 IHC 图像(左)和定量(右)。比例尺,100 μm。每个点表示随机采集的图像 (n = 21)。

(g)–(j) 静脉注射 100 μg (≈ 1.79 × 10 的 T-ALL NSG 小鼠11颗粒)Ctrl/EVs/CytC/siBcl2 或 αCD7/EVs/CytC/siBcl2 每 3 天一次,共 5 次 (n = 5)。(g) T-ALL 小鼠模型构建、治疗方案和分析示意图。

(h) T-ALL 进展(左)和 Molt-4-Luci 信号强度定量(右)的代表性 IVIS 图像。(i) 这些小鼠的生存曲线。

(j) 外周血、骨髓和脾脏中 Molt-4-Luci 细胞浸润的 FACS 分析(左)和定量(右)。数据代表了三个独立的实验。误差线表示 SD ±均值(ns,不显著,*p < 0.05,**p < 0.01,***p < 0.001,****p < 0.0001;单因素方差分析后跟 [b]–[j] 中的 Tukey 检验;[i] 中的对数秩检验)。CytC,细胞色素 C;EV,细胞外囊泡;FACS,荧光激活细胞分选;IHC,免疫组化;IVIS,活体成像系统;MOMP,线粒体外膜透化。

见图五

αCD7/EVs/CytC/siBcl2 有效抑制化疗耐药的 CD7 T 细胞恶性肿瘤。

图五

(a) 用指定浓度的 Dox 处理的 Molt-4 细胞和 CR-Molt-4 细胞活力的 CCK8 分析。

(b) 10 μg 处理的 Molt-4 细胞和 CR-Molt-4 细胞凋亡的 FACS 分析(左)和定量(右≈ 1.79 × 10+10颗粒)αCD7/EVs/CytC/siBcl2 或 100 ng/mL Dox 持续 24 小时。

(c) 小鼠肿瘤模型构建和治疗方案的示意图。荷瘤 NSG 小鼠静脉注射 100 μg (≈ 1.79 × 1011颗粒)或 2.5 μg/g Dox 每三天一次,共 5 次 (n = 5)。

(d) 根据肿瘤大小评估肿瘤进展。

(e)–(h) 静脉注射 100 μg (≈ 1.79 × 10 的 T-ALL NSG 小鼠11颗粒),2.5 μg/g Dox 或 100 μg(≈ 1.79 × 1011颗粒)αCD7/EVs/CytC/siBcl2 + 2.5 μg/g Dox 每 3 天一次,共 5 次 (n = 5)。(e) Molt-4-Luci 信号强度的代表性 IVIS 图像(左)和定量(右)。

(f) 外周血、骨髓和脾脏中 Molt-4-Luci 和 CR-Molt-4 细胞浸润的 FACS 分析(左)和定量(右)(n = 3)。(g) 这些小鼠的生存曲线。

(h) T-ALL 浸润肝叶的代表性 H&E 染色图像(左)和定量(右)(n = 4-3)。数据代表了三个独立的实验。误差线表示 SD ±均值(ns,不显著,*p < 0.05,**p < 0.01,***p < 0.001,****p < 0.0001;[b] 中为双向方差分析,后跟多重比较检验;[d]–[h] 中为单向方差分析,后跟 Tukey 检验;[g] 中为对数秩检验]。CytC,细胞色素 C;EV,细胞外囊泡。

见图

αCD7/EVs/CytC/siBcl2 具有高生物学安全性和低免疫原性。

图六

(a)–(d) BALB/c 小鼠静脉注射 100 μg (≈ 1.79 × 1011颗粒)每三天一次 αCD7/EVs/CytC/siBcl2 共 5 次 (n = 5)。(a) 小鼠主要器官的代表性 H&E 染色图像。比例尺,100 μm。

(b) 小鼠的血清 ALT、AST、BUN 和 SCR 水平。

(c) 小鼠外周血中中性粒细胞的 FACS 分析(左)和定量(右)(LIN−指 CD3−和 B220−)。

(d) Ly6C 的 FACS 分析(左)和定量(右)你好经典单核细胞和 Ly6C瞧小鼠外周血中的非经典单核细胞 (LIN−指 CD3−、B220−和 Ly6G−).(e) 和 (f) BALB/c 小鼠静脉注射 100 μg (≈ 1.79 × 1011颗粒)或皮下注射 αCD7/EVs/CytC/siBcl2 的混合物或 CFA 的混合物。

(e) αCD7/EV/CytC/siBcl2 特异性抗体水平的 ELISA 示意图(左)和分析(右)。

(f) 分离小鼠的脾细胞,并用 5 μg αCD7/EV/CytC/siBcl2 裂解物再刺激 24 小时。ELISA 检测上清液中 IL-2 和 IFN-γ 水平。

(g) BALB/c 小鼠静脉注射 100 μg (≈ 1.79 × 1011颗粒)每三天一次 αCD7/EVs/CytC/siBcl2 共 5 次 (n = 5)。小鼠脾脏、淋巴结和外周血中 T 细胞的 FACS 分析(左)和定量(右)。

(h) 10 μg 处理的 Molt-4 和人 T 细胞中凋亡细胞 (%) 的 FACS 分析(左)和定量(右)(≈ 1.79 × 1010颗粒)。

(i) 1 μg 摄取的 FACS 分析(左)和定量(右)(≈ 1.85 × 109颗粒)的 PKH4 标记的 EV 和人类 T 细胞。数据代表了三个独立的实验。误差线表示± SD(*p < 0.05,**p < 0.01,***p < 0.001;[b]–[h] 中的未配对学生 t 检验;[e] 和 [i] 中后跟单向方差分析;[d] 和 [f] 中后跟双向方差分析的多重比较检验)。CytC,细胞色素 C;EV,细胞外囊泡;FACS,荧光激活细胞分选。

02

研究结论

我们通过基因工程获得了αCD7/EVs(1)电穿孔和共孵育后,αCD7/EVs/CytC/siBcl2 有效靶向并诱导 Molt-4 细胞凋亡。此外,我们观察到 αCD7/EVs 主要通过网格蛋白介导的内吞作用进入 Molt-4 细胞。

(2) 这种特异性内吞途径减少了 EV 与溶酶体的共定位,导致 CytC 递送效率提高,并增强了 EV 处理的 Molt-4 细胞衍生的新生 EV 的细胞毒性。这两个途径协同作用以根除 Molt-4 细胞。

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