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Nature最新:PD-1缺失会削弱肿瘤浸润Treg的功能
来源: | 作者:华赛伯曼 | 发布时间: 2023-06-12 | 374 次浏览 | 分享到:

机体正常的免疫系统时刻处于动态平衡的状态。面对突变,免疫系统不仅可以抑制肿瘤细胞的生长(正免疫调节),有时也能促进其生长(负免疫调节),这是由不同种类的免疫细胞调节的。


调节性T(Treg)细胞是一类具有免疫抑制功能的T细胞亚群(常规:CD3+、CD4+、CD25+、FoxP3+,CD127-),通过表达CTLA-4以及分泌IL-10和TGF-β来抑制过度的免疫反应,而这种免疫抑制性恰好促成了肿瘤细胞的免疫逃逸。另外,Treg在肿瘤微环境中(TME)中也会高度表达程序性死亡受体1(PD-1)。与CTLA-4类似,PD-1也是免疫检查点分子,都可以负向调控T细胞的激活。


近年来,基于二者所开发的免疫检查点抑制剂(ICIs)已成为对抗癌症的强有力工具,具有特异性强、副作用小等优点。


近日,来自韩国廷世大学的Insuk Lee和Sang-Jun Ha及其团队在Nature Immunology上发表了一项研究,揭示了PD-1的消融或抑制可以削弱TME中Treg细胞谱系的稳定性和代谢适应度,从而增强抗肿瘤免疫疗效。


TME中Treg细胞的积累和Treg细胞/ CD8+ T细胞的比值与癌症患者的不良预后相关。与其他治疗癌症的方法相比,免疫疗法更有效,反应率更高,并且可以干扰抑制性免疫细胞,如 Treg细胞、肿瘤相关巨噬细胞和骨髓来源的抑制性细胞。鉴于抑制全身的Treg细胞可引发严重的自身免疫性疾病,因此,免疫治疗应仅针对肿瘤浸润的Treg细胞。


PD-1在Treg细胞中的表达是维持 Treg细胞稳定性和功能所必需的。本研究通过使用特异性的PD-1条件缺失的Treg细胞(PD-1cKO)小鼠模型和单细胞分析来确定PD-1是如何调节肿瘤浸润的Treg细胞的谱系和功能。



01  PD-1cKO小鼠模型


实验发现,PD-1cKO小鼠肿瘤浸润的Treg细胞数量减少,表现出Treg稳定性受损和抑制能力降低,对肿瘤进展具有抗性(图1)。在相同的TME中,PD-1KO(全身性基因敲除)小鼠的Treg细胞比PD-1WT(野生型)小鼠的Treg细胞更不稳定,功能更差(图2)。


图1:PD-1cKO小鼠由于肿瘤浸润的Treg细胞池减少而致肿瘤生长延迟


图2:在相同的TME中,与PD-1WT小鼠Treg细胞相比,PD-1KO小鼠Treg细胞表现出不稳定的表型



02  单细胞分析


Foxp3是控制Treg细胞发育和功能的关键转录因子之一,它通过糖酵解和增强氧化磷酸化来调节Treg细胞的抑制功能。单细胞分析显示,PD-1的表达对肿瘤浸润的Treg细胞Foxp3表达的稳定性有重要影响(图3),即通过影响肿瘤浸润的Treg细胞的增殖、抑制和脂质代谢相关通路,来促进其克隆扩增和抑制能力。


图3:单细胞分析显示,PD-1通过脂质代谢的转录编程调控肿瘤浸润的Treg细胞的稳定性


以上试验结果表明,Treg细胞特异性缺失PD-1会降低肿瘤浸润Treg细胞的稳定性、抑制能力和代谢适应度,从而增强抗肿瘤免疫,这对未来ICIs的临床应用具有重要的指导意义。


但研究者也提到,目前研究仍有一个局限性,那就是还没有确定PD-1信号通路如何维持Treg细胞中Foxp3的表达,这个重要的问题应在今后的研究中加以解决。


参考文献:

Kim, M.J., Kim, K., Park, H.J.et al. Deletion of PD-1 destabilizes the lineage identity and metabolic fitness of tumor-infiltrating regulatory T cells. Nat Immunol 24, 148–161 (2023).