In Vitro Differentiation of Human CD4 ⁺ FOXP3 cellules ⁺ Induced T régulatrices (de iTregs) de Naïf cellules T CD4 ⁺ en utilisant un protocole TGF-β contenant

Des cellules T régulatrices CD4 + CD25 + FOXP3 + (Treg) suppriment d' autres cellules immunitaires et sont des médiateurs essentiels de la tolérance périphérique, la prévention de l' auto – immunité et l' inflammation excessive ^1. L'importance de Tregs est illustré par la maladie humaine syndrome immunodysregulation polyendocrinopathie entéropathie liée à l'X (IPEX), dans laquelle la perte de Tregs due à des mutations dans le `master' Treg facteur de transcription forkhead box P3 (FOXP3) conduit à une maladie auto-immune systémique sévère, létale à un âge précoce. Cependant, Tregs agir comme une épée à double tranchant dans le système immunitaire , car ils peuvent aussi nuire à l' immunité anti-tumorale dans certains paramètres ^2. manipulation thérapeutique du nombre et de la fonction Treg est donc soumis à de nombreuses investigations cliniques. Dans le cancer, l' épuisement des Tregs peut être souhaitable et un certain succès des approches cliniques encourage la poursuite de la recherche ^3. Dans les maladies auto-immunes et inflammatoires, en plus des effets thérapeutiques des Treg à plusiedes modèles de maladies de la souris relles, récents essais en homme de transfert Treg adoptive pour prévenir la maladie du greffon contre -host (GvHD) ^4-7 et d'évaluer la sécurité dans le traitement du diabète de type 1 ⁸ a montré des résultats très prometteurs.

D' origine naturelle Tregs (nTregs) comprennent tTregs thymiques dérivées et pTregs périphériquement induites, avec des fonctions essentielles non redondantes dans le maintien de la santé ^{9 – 11.} Cependant, les numéros nTreg sont limitées, en encourageant l'approche complémentaire induisant Treg (iTregs) in vitro à partir de précurseurs naïfs des lymphocytes T ^12. La stabilité morte de iTregs, probablement en raison d' un manque de déméthylation dans ce qu'on appelle la région déméthylé Treg spécifique (TSDR) dans le locus du gène FOXP3 ^13, reste une préoccupation et plusieurs études indiquent que in vivo induite par Tregs sont plus stables ^14.

À ce jour, FOXP3 reste la meilleure protéine marker pour Tregs mais il est absolument pas spécifique parce que les cellules conventionnelles humaines CD4 + CD25 T expriment transitoirement des niveaux intermédiaires de FOXP3 lors de l' activation ^15,16. Bien que des progrès significatifs ont été accomplis dans l'élucidation de la régulation de l'expression FOXP3, il reste encore beaucoup à découvrir en ce qui concerne l'induction, la stabilité et la fonction de FOXP3 en particulier dans les cellules humaines. En dépit des différences à nTregs, in vitro induite FOXP3 + cellules T CD4 ⁺ peuvent être utilisés comme un système modèle pour étudier les mécanismes moléculaires de FOXP3 induction et comme un point de départ pour élaborer des protocoles à l'avenir qui permettent de génération de iTregs qui sont plus semblables à vivo généré Tregs, qui pourrait être applicable pour les stratégies de transfert adoptif à l'avenir.

Il n'y a pas `protocole standard' d'or pour induire iTregs humains, et les protocoles actuels ont été développés sur la base de conditions mimant Treg induisant in vivo: l' interleukine 2 (IL-2) Et la transformation β du facteur de croissance (TGF-β) de signalisation sont cruciaux pour FOXP3 induction in vivo ^17, et tout-trans de l' acide rétinoïque (ATRA) – qui est produit in vivo par les cellules dendritiques associés à l' intestin – est fréquemment utilisé pour améliorer FOXP3 induction in vitro ^18-21. Nous avons développé des protocoles humains supplémentaires Treg induisant en utilisant butyrate ^22, un acide gras à chaîne courte microbiote intestinal dérivé qui a été récemment montré pour augmenter murin Treg induction ^23,24. Récemment , nous avons établi un nouveau protocole pour la production de iTregs ayant une fonction suppressive supérieure in vitro en utilisant une combinaison de TGF-β, l' ATRA et la rapamycine ^22, cette dernière étant une cible mammalienne cliniquement approuvé de la rapamycine (mTOR) , un inhibiteur qui est connu pour promouvoir entretien FOXP3 lors de l' expansion humaine Treg ^25,26.

Cette méthode décrit le reproductiblela génération in vitro de cellules CD4 + humaines FOXP3 + iTregs en utilisant un ensemble de conditions différentes, ainsi que leur phénotypage ultérieure par cytométrie en flux et la réaction inverse quantitative en chaîne par polymérase (qRT-PCR) pour révéler les profils d'expression de FOXP3 et d' autres signatures des molécules Treg telles spécifiques au protocole comme CD25, CTLA-4, EOS, ainsi que la répression de l' IFN-γ et l' expression SATB1 ^22. Les populations cellulaires générées peuvent être utilisées pour des analyses fonctionnelles relatives à l'activité suppressive ou pour des études moléculaires, que ce soit en ce qui concerne les régulateurs généraux FOXP3 ou pour étudier les effets spécifiques à certains composés tels que le butyrate ou la rapamycine. Une meilleure compréhension des mécanismes moléculaires de conduite différenciation Treg est très pertinente pour les futures approches thérapeutiques de l'auto-immunité ou d'un cancer de cibler spécifiquement les molécules impliquées dans la production et la fonction Treg.