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免疫疗法的出现丰富了癌症治疗的手段。免疫检查点PD-1的阻断成功运用于在肺癌、黑色素瘤、肾癌和其他各种癌症的治疗中。抗PD-1对胃癌治疗也有效。然而，在两个临床试验中，分别只有11.2%和22%的患者对治疗这种治疗方法起反应。寻找新的治疗靶点对胃腺癌患者获得更好的治疗效果迫在眉睫。 组织驻留记忆T细胞(Trm)是驻留在组织中的T细胞亚群，不循环回血液或二级淋巴器官。Trm细胞产生的细胞因子数量比它们在循环中的同类细胞要多，并且为应对感染提供了增强的局部免疫。CD8+ Trm细胞与抗肿瘤免疫反应密切相关。Trm细胞的存在与癌症患者预后的改善相关。CD8+ Trm细胞促进皮肤黑色素瘤免疫平衡，而小鼠中缺乏Trm细胞的肿瘤更容易进展。这些特性赋予Trm细胞治疗癌症的巨大潜力。然而，Trm细胞在GCA中的作用尚未报道，以及肿瘤微环境(TME)中CD8+ Trm细胞的详细的维护机制仍有待解决。 2020年2月19日，来自中山大学附属第一医院的Weiling He、Zunfu Ke和Shirong Cai教授课题组在Cancer Immunology Research（IF: 8.619）杂志上发表题为“Fatty Acid Oxidation Controls CD8+ Tissue-Resident Memory T-cell Survival in Gastric Adenocarcinoma”的文章[1]。该研究表明组织驻留记忆T细胞(Trm)细胞在抗肿瘤免疫反应中是肿瘤浸润淋巴细胞（TILs）的一个亚型，肿瘤特异性Trm细胞在介导抗肿瘤免疫和预测治疗对检查点阻断的反应方面具有独特的作用。重组Trm细胞的脂质代谢可能是治疗胃腺癌的一种有前途的方法。 * Trm预测胃腺癌的存活率更高 首先，作者研究了Trm细胞在胃腺癌中的作用和预测潜能。胃腺癌的肿瘤微环境中可检测到CD8+CD103+ Trm细胞，并且与转移癌中相比，CD103+ Trm细胞在原发性肿瘤中含量更多。由于绝大多数的CD103+T细胞同时CD69+, 在本研究中Trm细胞被定义为CD103+或CD69+CD103+。流式细胞术检测未发生转移的肿瘤中Trm细胞频率升高。另外发现，CD69+CD103+Trm细胞停留在TME中并没有回到血液循环，而回流到血液循环中的CD8+细胞是CD69-CD103-细胞。高密度CD103+Trm细胞与两群胃腺癌患者的生存呈正相关。 图1：胃腺癌中的Trm细胞 * 胃腺癌中Trm细胞的肿瘤反应性 为了解免疫抑制分子在Trm细胞中的表达模式，作者通过流式细胞术检测了PD-1、TIGIT、CD39和CD26在胃腺癌组织Trm细胞中的表达情况。发现，PD-1、TIGIT、CD39的表达与CD103相关，CD103Hi亚群中抑制分子的表达量最高，而CD26的表达与CD103的表达无相关性。另外，CD103Hi细胞与自体肿瘤细胞共培养时，上清液中IFNγ和TNFα含量较高。些数据提示Trm细胞是肿瘤反应性TILs。 * Trm细胞中脂质摄取和代谢增加 为了解Trm细胞的代谢状态，作者首先通过Western blot检测CD103Hi、CD103med和CD103Neg中CD36的表达，CD36可将脂质导入细胞。CD103Hi Trm细胞中CD36的表达水平高于CD103Med和CD103Neg Trm细胞。随着CD36表达的增加，CD103Hi Trm细胞的脂质含量(Bodipy 493测定)显著增加。此外，通过给细胞添加Bodipy 500来检测脂质摄取，CD103Hi细胞脂质摄取明显增加。然而，与CD103med或CD103Neg Trm细胞相比，CD103Hi Trm细胞的葡萄糖摄取(检测2-NBDG)下降。CD103Hi Trm细胞胞外酸化率(ECAR)和氧耗率（OCR）增加。CD103Hi Trm细胞具有较高的基础代谢活性、ATP偶联的OCR、较强的备用线粒体功能和最大的呼吸功能。 图2：胃腺癌中Trm细胞的葡萄糖和脂质代谢 进一步发现，游离脂肪酸（FFAs）改善了CD103Hi Trm细胞的线粒体功能，这对Trm细胞的存活至关重要。Trm细胞不是利用葡萄糖，而是依靠脂肪酸氧化来维持细胞存活，脂肪酸缺乏导致Trm细胞死亡。这表明，胃腺癌中Trm的生存需要脂质代谢。 * 癌细胞剥夺Trm细胞的脂质摄取，诱导其凋亡 研究人员进一步研究TME中的代谢改变以及来自胃腺癌TME中Trm细胞的代谢重编程。通过将CD103Hi和CD103Neg T细胞与胃腺癌细胞共培养，作者发现胃腺癌细胞增加了CD103Hi Trm细胞的凋亡，而CD103Neg T细胞不受影响。与癌旁正常胃组织相比，胃腺癌组织中脂肪酸结合蛋白(Fabp)4和Fabp5的表达明显增加。流式细胞术检测显示，胃癌细胞(SGC-7901)中Fabp4和Fabp5的表达水平也高于正常的胃上皮细胞(GES-1)。与GES-1相比，SGC-7901的脂质摄取增加。 接下来，作者研究了癌细胞的脂质代谢是否会影响Trm细胞的脂质摄取和凋亡。结果表明，当与癌细胞共培养时，CD103Hi Trm细胞的脂质摄取明显减少。在肿瘤细胞与T细胞共培养系统中，与Fabp4或Fabp5的下调相比，Trm细胞的脂质摄取明显随癌细胞中Fabp4和Fabp5的同时下调而增加。癌细胞中Fabp4或Fabp5的表达减少了Trm细胞的凋亡。而Fabp4和Fabp5的共同下调又进一步降低了Trm细胞的凋亡。 * 肿瘤微环境中PD-L1调节脂质竞争 进一步，作者研究了PD-1的配体PD-L1是否影响癌细胞和Trm细胞的脂质摄取和代谢。在肿瘤细胞与T细胞共培养体系中，作者发现阻断PD-L1降低了肿瘤细胞中Fabp4/5的表达，而在T细胞中Fabp4/5的表达却升高。阻断PD-L1可降低癌细胞对脂质摄取，而阻断PD-L1则可增加CD103Hi Trm细胞对脂质的摄取。另外也通过敲除肿瘤细胞中PD-L1的表达来证实了这些实验结果。另外，PD-L1阻断后，CD103Hi Trm细胞的凋亡率降低。利用PD-L1阻断性抗体来处理病人来源的肿瘤异种移植(PDX)小鼠，采用流式细胞术分析TME中的Trm细胞。发现，阻断PD-L1后，Trm细胞的百分比增加。阻断PDX小鼠的PD-L1，也增加了Trm细胞的绝对数量。 * PD-L1阻断释放Trm细胞并增强它们的抗肿瘤效应 最后，作者研究了Trm细胞是如何参与抗肿瘤免疫反应的。首先，发现CD103Hi Trm细胞比CD103Neg细胞更有效地诱导肿瘤细胞死亡，此外，PD-L1阻断增强了CD103Hi Trm细胞的细胞毒功能。用抗PD-L1抗体或同型对照处理荷瘤小鼠，治疗后用流式细胞仪测定TILs中IFNγ的产生。作者发现PD-L1阻断主要通过刺激IFNγ的产生来影响CD103Hi Trm细胞，而对CD103Neg细胞似乎没有明显的影响。7只PDX小鼠对抗PD-L1治疗有反应，而11只小鼠的肿瘤生长没有受到抗PD-L1治疗的影响。与无反应的小鼠相比，对治疗有反应的小鼠中Trm细胞比例显著增高。这些数据表明，CD8+CD103Hi Trm细胞在很大程度上造成了胃腺癌的抗肿瘤免疫反应。 图3：Trm细胞的细胞毒性与PD-L1阻断的抗肿瘤反应有关 本研究表明，肿瘤特异性Trm细胞在介导抗肿瘤免疫和预测治疗对检查点阻断的反应方面具有独特的作用。重组Trm细胞的脂质代谢可能是治疗胃腺癌的一种有前途的方法。进一步探讨Trm细胞脂质代谢重编程的相关机制和潜在的临床应用是有必要的。 原文链接：https://cancerimmunolres./content/8/4/479.long 参考文献： 1. Lin R, Zhang H, Yuan Y, He Q, Zhou J, Li S, Sun Y, Li DY, Qiu H-B, Wang W et al: Fatty Acid Oxidation Controls CD8 Tissue-Resident Memory T-cell Survival in Gastric Adenocarcinoma. Cancer Immunol Res 2020, 8(4):479-492. |
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