Para investigar los efectos de diferentes intensidades de estimulación con anti-CD3 sobre la activación de linfocitos T, aislamos esplenocitos murinos y purificamos células T CD8+ para cultivo in vitro, y luego realizamos ensayos de activación de linfocitos T y análisis citométrico por flujo. Para el análisis de datos, los linfocitos se seleccionaron inicialmente mediante una combinación de FSC-A y SSC-A, seguido del aislamiento de células simples mediante FSC-H y FSC-W, y luego SSC-H con SSC-W. Las células T CD8+ viables se seleccionaron posteriormente utilizando CD8 junto con un colorante de viabilidad fijable para análisis posteriores (Figura 1A).
Para validar que el sistema de estimulación con anticuerpos inmovilizados en placa activa eficazmente las células T in vitro, examinamos la fosforilación de la proteína ribosomal S6 (p-S6), un indicador bien establecido de la actividad de mTORC1 y un punto de convergencia para las vías PI3K-mTOR y MEK-ERK MAPK posteriores a la señalización del TCR15,16. En concordancia con estos hallazgos, observamos un aumento dependiente de la dosis en los niveles de p-S6 a las 6 h posteriores a la estimulación, a medida que aumentaban las concentraciones de anti-CD3 (0,1–10 µg/mL) (Figura 1B), lo que confirma que el sistema con anti-CD3 inmovilizado en placa activa el eje TCR-mTORC1-S6 de manera dependiente de la intensidad de la señal. Este evento temprano de fosforilación es consistente con la activación de vías metabólicas dependientes de mTORC1 que favorecen posteriormente la proliferación de las células T y su diferenciación efectora.
La proliferación celular se evaluó mediante citometría de flujo por dilución de CTV tras la estimulación del TCR con concentraciones crecientes de anti-CD3 (0,1–10 µg/mL) en tres puntos temporales posteriores a la estimulación: 6, 36 y 48 h. En el tiempo temprano de señalización a las 6 h, solo se observó una dilución proliferativa mínima en todas las condiciones de estimulación. A las 36 h, el grupo con estimulación de baja dosis (0,1 µg/mL) aún no logró inducir una expansión clonal apreciable, mientras que los grupos con dosis intermedia y alta mostraron picos bien definidos de dilución de CTV (5 y 10 µg/mL), lo que indica el inicio de la progresión del ciclo celular. A las 48 h, los fenotipos proliferativos diferenciales según la concentración de estimulación fueron más pronunciados. La estimulación débil del TCR (0,1 µg/mL) produjo solo un 1,25 % de células proliferantes y un único pico de CTV sin diluir, lo que indica una activación subóptima. La estimulación intermedia (1–5 µg/mL) indujo tres picos de división definidos, con fracciones proliferantes que aumentaron desde el 70,8 % hasta el 84,0 %. La estimulación fuerte (10 µg/mL) alcanzó la fracción proliferante más alta (89,5 %), mostrando el número máximo de generaciones de división y demostrando la detección de saturación de la proliferación (Figura 2).
A continuación, examinamos la expresión de los marcadores de activación temprana CD69 y CD25. Destacablemente, el presente estudio reveló una regulación positiva rápida y dependiente de la dosis de la expresión de CD69, basada en la intensidad de fluorescencia mediana (MFI). Bajo estimulación intermedia y fuerte (5 y 10 µg/mL), CD69 aumentó rápidamente a las 24 h, seguido de una disminución gradual entre las 24 y 36 h. Sin embargo, bajo estimulación débil (0,1, 0,5 y 1 µg/mL), CD69 aumentó progresivamente durante toda la ventana de estimulación. El perfil cinético de expresión de CD69 descrito es consistente con su papel como marcador de activación temprana de linfocitos T (Figura 3A)17. Curiosamente, observamos que la expresión de CD25 mostró un aumento progresivo de manera dependiente de la dosis y del tiempo (Figura 3B). En concordancia con investigaciones previas, la regulación positiva de CD25 fue más lenta que la de CD69, especialmente tras una estimulación óptima18,19.
Para investigar más a fondo el efecto regulador de la intensidad de la estimulación del TCR sobre la expresión de receptores inhibidores y moléculas coestimuladoras en linfocitos T CD8+, analizamos los niveles de expresión de PD-1 e ICOS. La expresión inducible de PD-1 depende de una estimulación intensa del TCR. En el grupo de estimulación de baja intensidad (0,5–1 µg/mL), PD-1 se expresó a un nivel bajo durante todo el período de estimulación. En contraste, en el grupo de estimulación de intensidad media a alta (5–10 µg/mL), la expresión de PD-1 aumentó gradualmente a partir de las 10 h y alcanzó su punto máximo a las 36 h (Figura 4A). La expresión de ICOS también aumentó proporcionalmente con la intensidad creciente de la estimulación y alcanzó su nivel máximo a 5–10 µg/mL a las 36 h (Figura 4B). Estos resultados sugieren que una estimulación intensa del TCR puede aumentar significativamente los niveles de expresión de PD-1 e ICOS.
Finalmente, examinamos la capacidad funcional de las células T estimuladas tras la reestimulación con PMA e ionomicina a las 24 h y 48 h posteriores a la estimulación. A las 24 h, cuantificamos la producción de TNF-α y granzima B y observamos que las frecuencias de células TNF-α+, granzima B+ y TNF-α+granzima B+ aumentaron gradualmente de manera dependiente de la dosis de anti-CD3 (Figura 5A, B). De forma consistente, la IMF del TNF-α y de la granzima B también mostró un incremento dependiente de la concentración y alcanzó un máximo bajo estimulación de alta intensidad (10 µg/mL) (Figura 5C), lo que refleja una diferenciación temprana hacia el fenotipo efector dependiente de la dosis y dirigida por la intensidad escalonada de la señal del TCR. Sin embargo, a las 48 h, este patrón se invirtió notablemente. Concentraciones más altas de anti-CD3 redujeron significativamente los porcentajes de células TNF-α+granzima B+ y disminuyeron los niveles de expresión de moléculas efectoras por célula.
Todos los datos mostrados son representativos de 3 experimentos independientes. Los análisis estadísticos se realizaron utilizando ANOVA de una vía o de dos vías con la prueba post hoc de Tukey; los datos se representan como media ± EE. La viabilidad celular superó consistentemente el 90 %, y se adquirieron un mínimo de 1 × 104 eventos de linfocitos T CD8+ viables por muestra.

Figura 1: Activación in vitro y análisis por citometría de flujo de linfocitos T CD8+. (A) Linfocitos T CD8+ purificados a partir de esplenocitos de ratón se estimularon in vitro con concentraciones variables de anti-CD3 (0,1–10 µg/mL) combinadas con una concentración fija de anti-CD28 (1 µg/mL) durante 6 a 48 h, seguido de análisis por citometría de flujo de la activación celular. Se excluyeron los restos celulares mediante la selección por dispersión directa (FSC) y dispersión lateral (SSC), se excluyeron los dobletes mediante la selección de células simples, y finalmente se seleccionaron los linfocitos T CD8+ negativos para el colorante de viabilidad fijable para los análisis posteriores. (B) Fosforilación de la proteína ribosomal S6 (p-S6) en linfocitos T CD8+ a las 6 h posteriores a la estimulación con las concentraciones indicadas de anti-CD3 (0,1–10 µg/mL) más anti-CD28 constante (1 µg/mL). Histograma representativo (izquierda) y resumen de la intensidad media de fluorescencia (MFI, derecha). Los gráficos de citometría de flujo son representativos de 3 experimentos independientes. Los datos muestran la media ± error estándar de la media (SEM). Análisis estadístico: ANOVA unidireccional de medidas repetidas con prueba post hoc de Tukey. *P < 0,05, **P < 0,01, ***P < 0,001, ****P < 0,0001; ns, no significativo. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 2: Análisis de proliferación basado en el colorante violeta para el seguimiento de la proliferación (CTV) de linfocitos T CD8+ primarios de ratón bajo estimulación graduada del TCR. Los linfocitos T CD8+ marcados con CTV se estimularon in vitro con anti-CD3 en concentraciones crecientes de 0,1–10 µg/mL durante 6 a 48 h. La proliferación celular se evaluó en función de la dilución y atenuación de la fluorescencia del CTV en los linfocitos T CD8+ mediante análisis por citometría de flujo. Los histogramas muestran la distribución de la fluorescencia del CTV en cada grupo de concentración, con el porcentaje de células que han realizado una o más divisiones indicado. Los gráficos de citometría de flujo son representativos de 3 experimentos independientes. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 3: Cinética de expresión de los marcadores tempranos de activación CD69 y CD25 en linfocitos T CD8+ tras la estimulación con anti-CD3. Los linfocitos T CD8+ vírgenes se estimularon con anti-CD3 inmovilizado en placa a las concentraciones indicadas (0,1–10 µg/mL) más anti-CD28 constante (1 µg/mL). La expresión de CD69 se midió a las 6, 12, 24 y 36 h; la de CD25 a las 10, 12, 24 y 36 h, y se analizó mediante citometría de flujo. Los paneles izquierdos muestran histogramas representativos en los puntos de tiempo indicados; los paneles derechos presentan los cambios dinámicos en la intensidad media de fluorescencia (MFI) a lo largo del tiempo. (A) CD69. (B) CD25. Los gráficos de citometría de flujo son representativos de 3 experimentos independientes. Los datos muestran la media ± error estándar de la media (SEM). Análisis estadístico: ANOVA bidireccional de medidas repetidas con prueba post hoc de Tukey. *P < 0,05, **P < 0,01, ***P < 0,001, ****P < 0,0001; ns, no significativo. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 4: Cinética de expresión del receptor inhibitorio PD-1 y la molécula coestimuladora ICOS en linfocitos T CD8+ tras la estimulación con anti-CD3. Los linfocitos T CD8+ vírgenes se estimularon con anti-CD3 inmovilizado en placa a las concentraciones indicadas (0,1–10 µg/mL) más anti-CD28 constante (1 µg/mL). Las células se recolectaron a las 10, 12, 24 y 36 h y se analizaron mediante citometría de flujo. Los paneles izquierdos muestran histogramas representativos en los puntos de tiempo indicados; los paneles derechos presentan los cambios dinámicos en la intensidad media de fluorescencia (MFI) a lo largo del tiempo. (A) PD-1. (B) ICOS. Los gráficos de citometría de flujo son representativos de 3 experimentos independientes. Los datos muestran la media ± error estándar de la media (SEM). Análisis estadístico: ANOVA bidireccional de medidas repetidas con prueba post hoc de Tukey. *P < 0,05, **P < 0,01, ***P < 0,001, ****P < 0,0001; ns, no significativo. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 5: La producción intracelular de citocinas por linfocitos T CD8+ depende de la intensidad del TCR. Los linfocitos T CD8+ vírgenes se estimularon con concentraciones crecientes de anti-CD3 (0,1–10 µg/mL) más anti-CD28 constante (1 µg/mL). A las 24 h y 48 h posteriores a la estimulación, las células se recolectaron tras una incubación de 5 h con inhibidores del transporte de proteínas (monensina y brefeldina A) en presencia de PMA e ionomicina para bloquear la secreción de citocinas y permitir la acumulación intracelular. (A) Los gráficos de contorno muestran las frecuencias de células positivas para TNF-α y granzima B en cada concentración y punto temporal indicados. Las células no estimuladas sirvieron como control negativo. (B) Las proporciones de células TNF-α+, granzima B+ y TNF-α+ granzima B+. (C) La intensidad media de fluorescencia (MFI) de TNF-α y granzima B. Los gráficos de citometría de flujo son representativos de 3 experimentos independientes. Los datos muestran la media ± error estándar de la media (SEM). Análisis estadístico: ANOVA de dos vías con medidas repetidas y prueba post-hoc de Tukey. *P < 0,05, **P < 0,01, ***P < 0,001, ****P < 0,0001; ns, no significativo. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.