调节性T细胞(Regulatory T cells,Tregs)是一类控制体内自身免疫反应性的T细胞亚群,它由胸腺产生后输出至外周,并通过主动调节的方式,抑制体内潜在的自身反应性T细胞的活化与增殖,从而维持机体免疫耐受,动态调节机体的免疫力。然而,Tregs在免疫应答中,限制自身免疫过激造成组织损伤的同时,却也给肿瘤的“逃逸”创造了条件。
2022年5月,美国知名癌症研究中心——H. Lee Moffitt Cancer Center and Research Institute的研究人员在Journal for ImmunoTherapy of Cancer上发表了一篇文章,其研究内容揭示了肿瘤中浸润的Tregs是如何“帮助”肿瘤实现免疫逃逸的[1]。
肿瘤患者体内的免疫监测机制主要依赖于CD8+T细胞识别抗原呈递细胞(Antigen-presenting cells,APC)递送的肿瘤新抗原,进而杀伤肿瘤细胞。
研究人员发现:肿瘤中浸润的Tregs会表达大量CTLA-4分子,CTLA-4可以与CD8+T细胞竞争性结合APC上的CD86共刺激分子,进而导致CD8+T细胞上PD-1、TIGIT和CTLA-4等抑制性分子高表达,IFN-γ和TNF-α表达水平下降,CD8+T细胞对肿瘤杀伤功能受限(组图1)。
组图1:
A. 不同时期肿瘤中Tregs细胞上CTLA-4表达水平情况;
B. 不同处理对OT-I和OT-II T 细胞回输裸鼠后CD8+T细胞上TIGHT、BTLA、PD-1表达的影响;
C. OT-II Tregs对不同小鼠中OT-I CD8+T细胞上TIGHT、BTLA、PD-1表达的影响;
D. 耗竭Tregs处理对肿瘤中IFN-γ和TNF-α表达水平的影响。
白细胞介素2(IL-2)主要是由活化T淋巴细胞产生的白介素家族成员,其生物学功能以刺激T细胞增殖、发育和分化为主。高剂量时,IL-2可促进效应和记忆T细胞的分化和增殖;而低剂量时,IL-2可促进Tregs细胞的分化与增殖。Treg对IL-2的敏感性高于效应T细胞[2]。
研究人员发现:在晚期肿瘤微环境中,IL-2的含量非常低,Tregs上会大量表达IL-2高亲和力受体CD25,CD25可以与CD8+T细胞竞争性结合肿瘤微环境中的IL-2,导致CD8+T细胞的活化与增殖受到抑制,克隆多样性降低,肿瘤杀伤能力受限(组图2)。
组图2:
A.不同时期肿瘤中IL-2的含量;
B. 不同时期肿瘤中CD8+T细胞克隆多样性差异;
C. 不同时期肿瘤对CD8+T细胞活力的影响;
D.不同处理对肿瘤中CD8+T细胞克隆多样性的影响。
本研究中多种小鼠肿瘤模型的实验结果证实:肿瘤中的Tregs可以通过CTLA-4的表达和竞争性结合IL-2的双重路径,抑制CD8+T细胞对肿瘤的杀伤作用,使得肿瘤获得免疫逃逸(组图3),这对于细胞免疫治疗药物的开发和临床应用具有重要的启示意义。
组图3:Treg通过介导肿瘤浸润性CD8+T细胞阻碍抗肿瘤免疫模式图。
细胞免疫治疗是肿瘤治疗当中一个重要的分类,不仅可以纠正细胞免疫功能低下的状态,促进宿主抗肿瘤的免疫功能,同时还可以直接发挥杀伤肿瘤细胞的作用。近年来,具有多靶点、肿瘤趋向和浸润能力强、副作用小等优点的肿瘤浸润淋巴细胞(Tumor infiltrating lymphocytes,TIL)对于药物研发来说,同样具有重要意义。
由于肿瘤微环境中Tregs等抑制因素的存在,TIL药物在治疗肿瘤效果方面会大打折扣。随着Tregs在肿瘤免疫逃逸信号通路中作用机制的阐明,在不久的将来,相信新一代超级TIL一定可以克服肿瘤微环境的不利因素,更好地造福肿瘤患者。
参考文献:
[1]Noyes D, Bag A, Oseni S, et al. Tumor-associated Tregs obstruct antitumor immunity by promoting T cell dysfunction and restricting clonal diversity in tumor-infiltrating CD8+ T cells.Journal for Immuno Therapy of Cancer 2022;10:e004605. doi: 10.1136/jitc-2022-004605
[2]Yuan Y, Kolios AGA, Liu Y, Zhang B, Li H, Tsokos GC, Zhang X.Therapeutic potential of interleukin-2 in autoimmune diseases[J].Trends Mol Med. 2022 May 24:S1471-4914(22)00106-X. doi: 10.1016/j.molmed.2022.04.010. Epub ahead of print. PMID: 35624009.