过继性T细胞转移(ACT)在治疗血液系统疾病患者方面展现了显著疗效,目前也在针对实体瘤开展广泛的临床试验。然而,迄今为止,实体瘤的治疗效果仍然有限。主要障碍之一在于体外扩增的T细胞通常表现为终末分化和耗竭状态,主要原因是扩增过程中使用的高浓度白介素-2(IL-2)。转移后的细胞在回输后往往难以长期存活。因此,科学家正积极探索改善体外扩增T细胞质量和功能的策略,以克服这一挑战。
近年来,单细胞RNA测序(scRNA-seq)等新技术揭示了肿瘤浸润T细胞中稀有但独特的亚群,这些亚群在清除癌细胞中具有关键作用。然而,分离这些稀有T细胞或在体外将其分化用于ACT仍面临重大挑战。CD4+ T细胞因其在免疫检查点抑制疗法和过继性T细胞治疗中控制肿瘤生长的能力而备受关注。除帮助CD8+ T细胞外,CD4+ T细胞的其他作用机制也被揭示,例如细胞毒性CD4+ T细胞直接杀死肿瘤(在抗PD-L1治疗的转移性膀胱癌患者中观察到),或向Th1型方向分化的CD4+ T细胞诱导癌细胞的炎症性细胞死亡。
IL-17 +干扰素-γ+细胞存在于肿瘤微环境中,与患者生存呈正相关(图片源自PNAS)
在体内检测到的主要具有抗肿瘤功能的效应CD4+ T细胞亚群中,Th1和Th17细胞尤为突出。Th1细胞高表达T-bet和IFN-γ,具有显著的效应表型,但易于凋亡。Th17细胞高表达RORγt和IL-17,具有塑性并保留干性,但其抗肿瘤功能仍具争议。非典型Th1细胞或Th1/Th17杂合细胞(同时表达IFN-γ和IL-17)已在多种人类炎症性自身免疫疾病和相关小鼠疾病模型中被记录。值得注意的是,这些杂合Th1/Th17细胞表现出较强的疾病相关潜力。此外,体外分化的Th1/Th17细胞在转移至肿瘤小鼠中后显示出增强的抗肿瘤特性。然而,肿瘤微环境中同时表达IFN-γ和IL-17的T细胞的起源及其功能仍未明确,这些细胞卓越抗肿瘤功能的潜在机制也需要进一步研究。
在该研究中,作者报道了一种肿瘤内存在的Th17来源的Th1亚群(称为Th171),其数量与癌症患者的生存状态呈正相关。沿着Th171细胞的体内分化轨迹,作者成功地在体外培养了Th171细胞,并发现体外生成的Th171细胞在基因表达和功能途径上与肿瘤浸润的Th171细胞高度相似。Th171细胞及基于其的Th171 CAR-T细胞展现出卓越的抗肿瘤功能,并表现出更少的耗竭表型。ECM1在Th171细胞中高度表达,这使其在肿瘤中的迁移能力更强,并具有更优异的抗肿瘤效果。此外,作者提供了证据表明,IFN-γ诱导的IRF7是维持Th171细胞低耗竭状态和提高ECM1表达所必需的。
原文链接:
https://doi.org/10.1073/pnas.2412120121
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