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Tacrolimus regulates extracellular vesicle secretion from T cells via autophagy-lysosomal pathway - 08/01/25

Doi : 10.1016/j.biopha.2024.117765 
Chien-Chia Chen a, 1 , Tzu-Min Hung a, b, 1 , Yi-Jen Huang c , Hsu-Shan Hung a , Chun-Mei Hu d, ⁎ , Po-Huang Lee a, e, ⁎
a Department of Surgery, National Taiwan University Hospital, Taipei, Taiwan 
b Department of Medical Research, E-Da Hospital, Kaohsiung, Taiwan 
c Department of Pharmacy, National Taiwan University Hospital, Taipei, Taiwan 
d Genomics Research Center, Academia Sinica, Taipei, Taiwan 
e Department of Surgery, E-Da Hospital, Kaohsiung, Taiwan 

⁎ Correspondence to: Genomics Research Center, Academia Sinica, 128 Academia Road, Section 2, Nankang, Taipei 115201, Taiwan. Genomics Research Center, Academia Sinica 128 Academia Road, Section 2, Nankang Taipei 115201 Taiwan ⁎⁎ Correspondence to: Department of Surgery, National Taiwan University Hospital, 7 Chung Shan S. Rd., Taipei 100, Taiwan. Department of Surgery, National Taiwan University Hospital 7 Chung Shan S. Rd. Taipei 100 Taiwan

Abstract

Extracellular vesicles (EVs) derived from T cells have been proposed to mediate intercellular communication and orchestrate immune responses. The immunosuppressive drug, tacrolimus (TAC), suppresses T cell activity; however, the impact of TAC on T cell-derived EVs remains primarily unexplored. In this study, human primary T cells purified from healthy donors were used to investigate TAC-mediated regulation of EV secretion by T cells. Using size exclusion chromatography (SEC) to isolate EVs released by T cells, we found that the number of released EVs was increased upon anti-CD3/CD28 bead-mediated activation. Furthermore, pre-treatment with TAC before activation had a potentiating effect on EV release, as evidenced by western blot analysis of EV markers and small particle flow cytometry. In addition, we showed that EVs isolated from the plasma of TAC-treated kidney transplant patients were increased compared to those observed with pre-transplant plasma. Upon examining the mechanism underlying the action of TAC, we found that TAC impaired autophagy-lysosome-mediated degradation by inhibiting the nuclear translocation of transcription factor EB, a master regulator of lysosomal biogenesis. Notably, the addition of trehalose, an autophagy inducer, abrogated the TAC-induced EV release, indicating that TAC regulated EV secretion via the autophagy-lysosomal pathway. At the functional level, we demonstrated that EVs from TAC-treated T cells carried a decreased amount of CD40L, a protein critical for the activation of the adaptive immune response. Collectively, these findings demonstrate that an overall increase in EV production and decreased CD40L levels in EVs are characteristic responses of T cells to TAC.

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Graphical Abstract




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Highlights

•
TAC increases EV release from T cells after activation with anti-CD3/CD28.
•
TAC-treated patients show increased EVs in post-kidney-transplant plasma.
•
TAC impairs autophagy by inhibiting TFEB nuclear translocation.
•
Trehalose mitigates TAC-induced EV release via the autophagy pathway.
•
EVs from TAC-treated T cells have reduced levels of CD40L protein.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Abbreviations : EVs, TAC, SEC, TCR, NFAT, TFEB, ALP, BCA, NTA, CTSD, CCM, LAMP-1, TRPS

Keywords : Tacrolimus, Extracellular vesicle, T cell, Autophagy, TFEB


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