[发明专利]使用COFILIN磷酸化定量检测CD4 T细胞损伤和预测抗逆转录病毒治疗后CD4 T细胞恢复

说明书

慢性疾病如HIV感染和癌症中存在的主要免疫功能障碍是T细胞能动性和向组织迁移的障碍。诸如抗逆转录病毒疗法或癌症疗法等疗法往往不能完全恢复T细胞对组织迁移和浸润的能动性。Cofilin是一种Actin解聚因子，调节T细胞迁移的Actin动态变化。我们证明T细胞(CD4和CD8)、巨噬细胞、B细胞、自然杀伤(NK)细胞,和/或癌症细胞的cofilin磷酸化水平可以用来量化免疫损害引起的慢性病毒感染和癌症,并预测T细胞治疗后的恢复。

交叉引用相关申请

本申请明确了美国临时申请编号62/620,598专利的优先收益权，该专利于2018年1月23日提交，其内容在此作为整体参考纳入本申请书。

背景技术

抗逆转录病毒疗法(ART)显著延长了艾滋病毒感染者的寿命，但既不能治愈，也不能完全恢复免疫。HIV感染的自然过程会导致多种CD4 T细胞缺陷(1)，包括T细胞迁移及向肠相关淋巴组织(GALT，Gut-Associated lymphoid tissue)等的归巢障碍(2-4)。即使通过抗逆转录疗法(ART)抑制了病毒，CD4 T细胞还是无法在淋巴组织中重分布(2,3,5,6)，由此造成的免疫损伤及重建不良会影响长期的病毒抑制(7)。HIV感染者外周循环中大多数CD4T细胞没有感染HIV病毒(每百万0.2-16.4个HIV+细胞)(8)。因此，患者的T细胞迁移缺陷可能是由病毒(9,10)和/或炎症因子的慢性刺激和受体信号传导的旁观者效应造成的(1,2)。然而，造成这种持续的T细胞功能障碍的分子机制尚未阐明。这阻碍了通过恢复T细胞功能，实现持续免疫控制和清除艾滋病毒的有效疗法的发展。

在癌症中，T细胞的迁移和浸润也有类似的损伤(11)。CD8 T细胞等T细胞在肿瘤免疫中发挥重要作用，但肿瘤可以通过各种防御机制直接或间接地抑制T细胞向肿瘤床的迁移，从而进行免疫控制(11)。

在人体免疫系统中，T细胞的活性主要由受体信号调节。趋化受体(如趋化因子受体、细胞因子受体、整合素受体、黏附分子受体和共刺激分子受体如CD28、CTLA-4和PD-1/PD-L)的持续刺激及信号传导通常会导致T细胞极化和分化。在HIV感染中，病毒通过gp120结合CD4和趋化因子共受体CXCR4(X4)或CCR5(R5)从而感染T细胞(12,13)。这种结合也会引发异常信号传导，并造成病理性改变(9,10,14,15)。HIV通过与CXCR4结合可以激活肌动蛋白(Actin)结合因子cofilin动态变化，从而促进病毒在静息CD4 T细胞中的入核过程(9,16)。类似地，在其他慢性疾病，如癌症中，免疫细胞受到高水平炎症趋化因子(如IP-10)和肿瘤抗原的持续刺激，从而导致T细胞极化和功能障碍，并损害T细胞运动能力(图1)。

Cofilin是控制T细胞运动和迁移的主要细胞蛋白，它是Actin结合蛋白，属ADF/Cofilin家族蛋白，广泛存在于真核生物中。ADF/cofilin蛋白以PH依赖方式结合和解聚F-Actin，调控细胞Actin动态变化。第一个ADF/cofilin家族蛋白是从鸡胚脑中鉴定出来(19)。Cofilin是从猪脑中纯化出，并因与Actin结合的结构而被命名，简称为Cofilin。目前，ADF/cofilin家族包含三种高度保守的蛋白：ADF(Actin解聚因子)或destrin，cofilin1(non-muscle cofilin或cofilin)和cofilin-2(muscle-cofilin)。人cofilin含有166个氨基酸，分子量为18kD(20)。