Immortalization of Human CD8+ T Cell Clones by Ectopic Expression of Telomerase Reverse Transcriptase

Abstract

Replicative senescence of T cells is correlated with erosion of telomere ends. Telomerase plays a key role in maintaining telomere length. Therefore, it is thought that telomerase regulates the life span of T cells. To test this hypothesis, we have over-expressed human telomerase reverse transcriptase in human CD8+ T cells. Ectopic expression of human telomerase reverse transcriptase led to immortalization of these T cells, without altering the phenotype and without loss of specificity or functionality. As the T cells remained dependent on cytokines and Ag stimulation for their in vitro expansion, we conclude that immortalization was achieved without malignant transformation.

Rhadinovirus vector-derived human telomerase reverse transcriptase expression in primary T cells

“…Although ectopic hTERT expression prevents telomere erosion and facilitates proliferation in some cell types without induction of transformation, [5][6][7][8][9][10] it has been reported that mice with transgenic expression of mouse TERT are susceptible to tumor development. 42 To some extent, telomerase activity may be associated with tumor development as some tumor cells show elevated telomerase activity and can still maintain long telomeres without pronounced telomerase activity.…”

“…4 Ectopic hTERT expression in various human cell types including T lymphocytes reconstitutes telomerase activity, prevents telomere erosion and extends the life span of these cells without altering their functional and phenotypic properties. [5][6][7][8][9][10] Although antigen-specific T cells are rescued from apoptosis during primary activation by telomerase expression, repeated antigenic stimulation leads to telomere shortening due to the loss of telomerase inducibility. 11,12 T-cell memory erosion has an important role in chronic infections related to severe pathology, especially in elderly individuals and in immunosuppressed patients.…”

Télomérase, élixir de jouvence des cellules humaines ?

“…Trois études indépendantes ont récemment décrit l'introduction de hTERT et sa surexpression dans des lymphocytes T humains par l'emploi de vecteurs rétroviraux [19][20][21]. Deux types de cellules T ont été utilisées: des populations polyclonales de lymphocytes T CD8 + et des clones de cellules T, dérivés d'une seule cellule à partir de populations polyclonales.…”

“…Ainsi, une de ces publications montre que l'expression ectopique de hTERT stabilise la longueur des télomères, mais n'est pas suffisante pour immortaliser des cultures polyclonales de lymphocytes T [20]. En revanche, en utilisant des clones de cellules T, les deux autres études réussissent à prolonger significativement la durée de vie des lymphocytes tout en conservant un caryotype et un phénotype cellulaire normal (Figure 1) [19,21]. Une des explications serait que les conditions de culture (pour les populations polyclonales) soient inadéquates et induisent un stress non lié à la sénes-cence des cellules.…”

“…Les vecteurs rétro-viraux utilisés lors de ces études sont dérivés du virus des leucémies murines Moloney (MMLV) et n'infectent pas efficacement (< 10 %) les lymphocytes T humains. De nouvelles approches comme l'utilisation d'un vecteur d'origine lentiviral (adapté du VIH) sont actuellement développées pour mieux comprendre les divergences des résultats décrits auparavant [19][20][21]. Ainsi, l'emploi d'un vecteur lentiviral permettra une meilleure efficacité d'infection, mais également l'expression d'un gène artificiel (dans notre cas, hTERT) dans une large fraction des populations polyclonales, tout en évitant une sélec-tion par le clonage.…”