營養(yǎng)與健康所組織干細(xì)胞與免疫研究組發(fā)現(xiàn)具有強效、持久腫瘤殺傷功能的T細(xì)胞新亞群

文章來源:上海營養(yǎng)與健康研究所  |  發(fā)布時間:2023-10-24  |  【打印】 【關(guān)閉

  

  10月19日,美國科學(xué)院院刊(Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America)在線發(fā)表中國科學(xué)院上海營養(yǎng)與健康研究所王瑩課題組和時玉舫研究員題為“MHC Class Ib-restricted CD8+ T Cells Possess Strong Tumoricidal Activities”的研究成果,發(fā)現(xiàn)一種具有強效腫瘤殺傷功能、抵抗耗竭的T細(xì)胞亞群,并揭示其識別與活化的細(xì)胞與分子機制。

  CD8+ T細(xì)胞是抗腫瘤免疫應(yīng)答的核心。目前,以CD8+ T細(xì)胞為基礎(chǔ)的腫瘤免疫治療策略(如CAR-T細(xì)胞、TCR-T細(xì)胞)的研究方興未艾,然而其普適性低、實體腫瘤分布差、易于呈現(xiàn)耗竭表型,以及生產(chǎn)的高額成本是腫瘤免疫治療實現(xiàn)突破的關(guān)鍵瓶頸問題。其核心問題之一是缺乏具有廣譜腫瘤殺傷能力的通用型T細(xì)胞原型的認(rèn)識,無法形成“off-the-shelf”T細(xì)胞治療產(chǎn)品。

  研究發(fā)現(xiàn),主要組織相容抗原Ib分子(major histocompatibility complex, MHC)限制性CD8+ T(Ib-CD8+ T)細(xì)胞具有廣譜腫瘤殺傷能力。這群Ib-CD8+ T細(xì)胞不僅能夠廣泛殺傷多種腫瘤細(xì)胞,如黑色素瘤、腸癌、肺癌、肝癌等,而且能夠直接殺傷MHC I類分子缺失的腫瘤細(xì)胞,在實現(xiàn)高效腫瘤殺傷功能的同時,并不損傷正常組織。通過單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組與單細(xì)胞TCR測序聯(lián)合分析,研究發(fā)現(xiàn)這群腫瘤殺傷性Ib-CD8+ T細(xì)胞高表達細(xì)胞殺傷因子,如IFN 、GZMA、GZMB等,同時耗竭相關(guān)分子如PD-1、TIM3和TOX-1呈現(xiàn)低表達。更為顯著的是,Ib-CD8+ T細(xì)胞用于治療實體腫瘤時,可以呈現(xiàn)腫瘤部位的顯著聚集和寡克隆擴增,有效抑制腫瘤生長,延長荷瘤小鼠壽命。此外,類似的腫瘤殺傷性CD8+ T細(xì)胞也可以在人的實體腫瘤組織中觀察到。

  在上述研究基礎(chǔ)上,研究解析并揭示Ib-CD8+ T細(xì)胞被激活和執(zhí)行抗腫瘤免疫應(yīng)答的分子基礎(chǔ)。研究發(fā)現(xiàn),MHC Ia分子為Ib-CD8+ T細(xì)胞的活化和功能執(zhí)行提供重要信號,其作用于Ib-CD8+ T細(xì)胞時,可以顯著降低Ib-CD8+ T細(xì)胞的活化閾值。利用基因編輯技術(shù)或中和抗體阻斷,研究明確Tbet和NKG2D信號通路是MHC Ia分子預(yù)激活I(lǐng)b-CD8+ T細(xì)胞抗腫瘤免疫功能的關(guān)鍵通路。該研究首次揭示Ib-CD8+ T細(xì)胞強而高效的腫瘤殺傷功能,不僅拓展了CD8+ T細(xì)胞抗腫瘤免疫應(yīng)答特性的理解,同時為開發(fā)以Ib-CD8+ T細(xì)胞為基礎(chǔ)的腫瘤免疫治療策略奠定了扎實基礎(chǔ)。

  中國科學(xué)院上海營養(yǎng)與健康研究所博士后李清、林良宇為該論文的共同第一作者。中國科學(xué)院上海營養(yǎng)與健康研究所王瑩研究員、時玉舫研究員為論文的共同通訊作者。該工作得到了科技部國家重點研發(fā)計劃項目、國家自然科學(xué)基金委的資助,以及中國科學(xué)院上海營養(yǎng)與健康研究所所級公共技術(shù)平臺和動物平臺的支持。


圖注:腫瘤殺傷性MHC Ib限制性CD8+ T細(xì)胞在腫瘤部位克隆擴增

  文章鏈接:https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2304689120