It has now been well documented in a variety of models that T regulatory T cells (Treg cells) play a pivotal role in the maintenance of self-tolerance, T cell homeostasis, tumor, allergy, autoimmunity, allograft transplantation and control of microbial infection. Recently, Treg cell are isolated and can be expanded in vitro and in vivo, and their role is the subject of intensive investigation, particularly on the possible Treg cell therapy for various immune-mediated diseases. A growing body of evidence has demonstrated that Treg cells can prevent or even cure a wide range of diseases, including tumor, allergic and autoimmune diseases, transplant rejection, graft-versus-host disease. Currently, a large body of data in the literature has been emerging and provided evidence that clear understanding of Treg cell work will present definite opportunities for successful Treg cell immunotherapy for the treatment of a broad spectrum of diseases. In this Review, I briefly discuss the biology of Treg cells, and summarize efforts to exploit Treg cell therapy for autoimmune diseases. This article also explores recent observations on pharmaceutical agents that abrogate or enhance the function of Treg cells for manipulation of Treg cells for therapeutic purpose.
본 연구에서는 면역 억제 역할을 하는 것으로 알려져 있는 조절 T 세포 (regulatory T cell, Treg)의 새로운 생리학적 기능 대하여 확인해보고자 하였다. 시험관내나 동물실험에서 조절 T 세포가 분비하는 transforming growth factor ${\beta}1$ ($TGF-{\beta}1$)에 의하여 이식 직전까지 췌장섬세포의 생존률을 향상시키면서 동시에 혈당조절 기능이 향상될 수 있을 것이라는 가설이다. 이를 증명하기 위하여 마우스를 이용한 1형 당뇨병 모델을 제작한 뒤, 180 IEQ (islet equivalents)의 췌장섬세포를 동종간 이식하였다. 췌장섬세포는 이식 수술 시행 전까지 48시간 동안 $4{\times}10^6$의 Treg 세포와 함께 배양하여 Treg 유래 $TGF-{\beta}1$에 충분히 노출시킨 뒤 사용하였다. Treg 단독군, 췌장섬세포 단독군 및 Treg/islet 동시 배양군에서 각각 $TGF-{\beta}1$, IL-6 및 인슐린 분비 수준의 변화를 측정하였다. Treg/islet 동시 배양군에서 IL-6와 인슐린 분비는 증가하였고 (P<0.0005, P<0.005), 췌장섬세포 단독군과 비교하여 생존율이 향상되었다(P<0.005). 또한, 이식 후, 동시 배양된 췌장섬세포는 1형 당뇨병 마우스 모델에서 혈당 수치를 보다 효율적으로 조절하였다. 이러한 결과는 Treg 세포가 $TGF-{\beta}1$ 분비를 통하여 췌장섬세포의 기능과 생존력을 향상시킬 수 있음을 시사한다.
Cytotoxic T lymphocyte antigen-4 (CTLA-4) is an immune checkpoint molecule that is mainly expressed on activated T cells and regulatory T (Treg) cells that inhibits T-cell activation and regulates immune homeostasis. Due to the crucial functions of CTLA-4 in T-cell biology, CTLA-4-targeted immunotherapies have been developed for autoimmune disease as well as cancers. CTLA-4 is known to compete with CD28 to interact with B7, but some studies have revealed that its downstream signaling is independent of its ligand interaction. As a signaling domain of CTLA-4, the tyrosine motif plays a role in inhibiting T-cell activation. Recently, the lysine motif has been shown to be required for the function of Treg cells, emphasizing the importance of CTLA-4 signaling. In this review, we summarize the current understanding of CTLA-4 biology and molecular signaling events and discuss strategies to target CTLA-4 signaling for immune modulation and disease therapy.
Ribavirin is an antiviral drug used in combination with pegylated interferon-${\alpha}$ (IFN-${\alpha}$) for the treatment of hepatitis C virus (HCV) infection. Recently, ribavirin was reported to inhibit the suppressive activity of regulatory T (Treg) cells. In the present study, we re-evaluated the effect of ribavirin on $CD4^+$$CD4^+$$CD25^+$ Treg cells from normal donors. First, we examined the expression of CTLA-4 and CD39, which are known to play a role in the suppressive function of Treg cells. We found that ribavirin treatment did not modulate the expression of CTLA-4 and CD39 in Treg cells. We also studied the effect of ribavirin on Treg cells in the presence of IFN-${\alpha}$; however, the expression of CTLA-4 and CD39 in Treg cells was not changed by ribavirin in the presence of IFN-${\alpha}$. Next, we directly evaluated the effect of ribavirin on the suppressive activity of Treg cells in the standard Treg suppression assay, by co-culturing CFSE-labeled non-Treg $CD4^+$ T cells with purified Treg cells. We found that ribavirin did not attenuate the suppressive activity of Treg cells. Taken together, while ribavirin reversed Treg cell-mediated suppression of effector T cells in the previous study, we herein demonstrate that ribavirin does not impair the suppressive activity of Treg cells.
Sarcopenia is an age-related, progressive skeletal muscle disorder involving the loss of muscle mass and strength. Previous studies have shown that γ-aminobutyric acid (GABA) from fermented oysters aids in regulatory T cells (Tregs) cell expansion and function by enhancing autophagy, and concomitantly mediate muscle regeneration by modulating muscle inflammation and satellite cell function. The fermentation process of oysters not only increases the GABA content but also enhances the content of branched amino acids and free amino acids that aid the level of protein absorption and muscle strength, mass, and repair. In this study, the effect of GABA-enriched fermented sarco oyster extract (FSO) on reduced muscle mass and functions via Treg modulation and enhanced autophagy in aged mice was investigated. Results showed that FSO enhanced the expression of autophagy markers (autophagy-related gene 5 [ATG5] and GABA receptor-associated protein [GABARAP]), forkhead box protein 3 (FoxP3) expression, and levels of anti-inflammatory cytokines (interleukin [IL]-10 and transforming growth factor [TGF]-β) secreted by Tregs while reducing pro-inflammatory cytokine levels (IL-17A and interferon [IFN]-γ). Furthermore, FSO increased the expression of IL-33 and its receptor IL-1 receptor-like 1 (ST2); well-known signaling pathways that increase amphiregulin (Areg) secretion and expression of myogenesis markers (myogenic factor 5, myoblast determination protein 1, and myogenin). Muscle mass and function were also enhanced via FSO. Overall, the current study suggests that FSO increased autophagy, which enhanced Treg accumulation and function, decreased muscle inflammation, and increased satellite cell function for muscle regeneration and therefore could decrease the loss of muscle mass and function with aging.
The aim of this study was to explore the role of IL-6-miR-210 in the regulation of Tregs function and atrial fibrosis in atrial fibrillation (AF). The levels of interleukin (IL)-6 and IL-10 in AF patients were detected by using ELISA. Proportions of Treg cells were detected by fluorescence activated cell sorting analysis in AF patients. The expression of Foxp3, α-SMA, collagen I and collagen III were determined by western blot. The atrial mechanocytes were authenticated by vimentin immunostaining. The expression of miR-210 was performed by quantitative real-time polymerase chain reaction (qRT-PCR). TargetScan was used to predict potential targets of miR-210. The cardiomyocyte transverse sections in AF model group were observed by H&E staining. The myocardial filaments were observed by masson staining. The level of IL-6 was highly increased while the level of IL-10 (Tregs) was significantly decreased in AF patients as compared to normal control subjects, and IL-6 suppressed Tregs function and promoted the expression of α-SMA, collagen I and collagen III. Furthermore, miR-210 regulated Tregs function by targeting Foxp3, and IL-6 promoted expression of miR-210 via regulating hypoxia inducible factor-1α (HIF-1α). IL-6-miR-210 suppresses regulatory T cell function and promotes atrial fibrosis by targeting Foxp3.
Ginsenoside Rp1 (G-Rp1) is a saponin derivate that provides anti-metastatic activities through inhibition of the NF-${\kappa}B$ pathway. In this study, we examined the effects of G-Rp1 on regulatory T cell (Treg) activation. After treatment of splenocytes with G-Rp1, Tregs exhibited upregulation of IL-10 expression, and along with dendritic cells (DCs), these Tregs showed increased cell number compared to other cell populations. The effect of G-Rp1 on Treg number was augmented in the presence of lipopolysaccharide (LPS), which mimics pathological changes that occur during inflammation. However, depletion of DCs prevented the increase in Treg number in the presence of G-Rp1 and/or LPS. In addition, G-Rp1 promoted the differentiation of the memory types of $CD4^+Foxp3^+CD62L^{low}$ Tregs rather than the generation of new Tregs. In vivo experiments also demonstrated that Tregs and DCs from mice that were fed G-Rp1 for 7 d and then injected with LPS exhibited increased activation compared with those from mice that were injected with LPS alone. Expression of TGF-${\beta}$ and CTLA4 in Tregs was increased, and upregulation of IL-2 and CD80/CD86 expression by DCs affected the suppressive function of Tregs through IL-2 receptors and CTLA4. These data demonstrate that G-Rp1 exerts anti-inflammatory effects by activating Tregs in vitro and in vivo.
The discovery of microRNA (miRNA) is one of the major scientific breakthroughs in recent years and has revolutionized current cell biology and medical science. miRNAs are small (19~25nt) noncoding RNA molecules that post-transcriptionally regulate gene expression by targeting the 3' untranslated region (3'UTR) of specific messenger RNAs (mRNAs) for degradation of translation repression. Genetic ablation of the miRNA machinery, as well as loss or degradation of certain individual miRNAs, severely compromises immune development and response, and can lead to immune disorders. Several sophisticated regulatory mechanisms are used to maintain immune homeostasis. Regulatory T (Treg) cells are essential for maintaining peripheral tolerance, preventing autoimmune diseases and limiting chronic inflammatory diseases. Recent publications have provided compelling evidence that miRNAs are highly expressed in Treg cells, that the expression of Foxp3 is controlled by miRNAs and that a range of miRNAs are involved in the regulation of immunity. A large number of studies have reported links between alterations of miRNA homeostasis and pathological conditions such as cancer, cardiovascular disease and diabetes, as well as psychiatric and neurological diseases. Although it is still unclear how miRNA controls Treg cell development and function, recent studies certainly indicate that this topic will be the subject of further research. The specific circulating miRNA species may also be useful for the diagnosis, classification, prognosis of diseases and prediction of the therapeutic response. An explosive literature has focussed on the role of miRNA. In this review, I briefly summarize the current studies about the role of miRNAs in Treg cells and in the regulation of the innate and adaptive immune response. I also review the explosive current studies about clinical application of miRNA.
Objectives: To study variation in T lymphocyte subgoups and its clinical significance in non-small cell lung cancer (NSCLC). Methods: Levels of CD3+, CD4+, CD8+, CD4+/CD8+, NK and Treg cells in peripheral blood of NSCLC cases and healthy adults were determined by flow cytometry. Results: CD3+, CD4+ and CD4+/CD8+ ratio and NK cells in NSCLCs were decreased significantly in comparison with the control group (P < 0.01), and decreased with increase in the clinical stage of NSCLC, while CD8+ cells demonstrated no significant change (P > 0.05). Treg cells were significantly more frequent than in the control group (P < 0.01), and increased with the clinical stage of NSCLC. Conclusion: The cellular immune function of the NSCLC patients is lowered. It is important to detect change of T lymphocyte subgroups by flow cytometry for the diagnosis, treatment and prognostic assessment of NSCLC patients.
Various beneficial effects have been described for fermented papaya preparation (FPP: SAIDO-PS501) based on its anti-oxidative and anti-inflammatory functions. The present study was designed to determine the effects of FPP on carcinogenesis in vivo, and immunomodulatory function in vitro. Mice were injected with RL male 1 cells subcutaneously or 3-methylcholantherene (MCA) intravenously to induce cancer and orally or intraperitoneally treated with FPP solution. Human peripheral blood mononuclear cells (PBMC) were obtained from healthy volunteers and patients with atopic dermatitis, treated with FPP, and subjected to measurement of cytokine production and changes in Foxp3-expressing regulatory T cell (Treg) stimulated with phytohemagglutinin (PHA). Administration of FPP suppressed tumor size and the incidence of malignancy. In vitro, treatment of PBMC with FPP induced IL-$1{\beta}$, $TNF{\alpha}$ and $IFN{\gamma}$ production. Moreover, FPP suppressed proliferation of PHA-stimulated Foxp3-expressing Treg. These results suggest that FPP has chemotherapeutic properties.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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