越来越多的证据表明,T细胞衰老是一种不同于耗竭的功能失调状态。衰老的T细胞高度表达特征基因,如p16 、p21和p53等。
CD8+T细胞是机体主要的适应性免疫细胞,可帮助机体抵御肿瘤和病原体攻击,随着年龄的增长,CD8+T细胞的防御功能逐渐下降。组织常驻记忆T细胞 (TRM)是驻留在各种非淋巴组织(NLT)中T细胞的一个亚群,对病原体感染和恶性肿瘤也起到重要的免疫防御功能。
然而,衰老如何影响NLTs中的TRM细胞,以及TRM细胞的改变是否会导致衰老的CD8+T细胞功能障碍,目前尚不清楚。
2024年11月26日,来自中国科学院上海营养与健康研究所的肖意传等团队在Nature Aging 发表题为“Age-related decline in CD8+ tissue resident memory T cells compromises antitumor immunity”的文章。
该研究发现衰老会特异性损害NLTs中CD8+ TRM细胞的生成,进而损害衰老CD8+ T细胞的抗肿瘤活性。而靶向BFAR,一种在衰老CD8+ T细胞中上调的E3连接酶,可通过恢复CD8+ TRM亚群功能提高衰老CD8+ T细胞的抗肿瘤活性。
为了探究衰老是否影响NLTs中免疫防御TRM细胞的产生,研究人员进行了流式分析,发现老年小鼠肝脏和肺部的CD8+CD103+ TRM细胞数量大幅减少。相比之下,老龄小鼠肝脏或肺部的CD4+和CD8+ TCM(中央记忆T细胞)和效应记忆T细胞(TEM)细胞数量增加。这些数据表明,衰老特异性损害NLT中CD8+ TRM细胞的生成。
为了确定衰老如何导致CD8+ TRM细胞减少,研究人员基于 scRNA-seq 数据分析了肿瘤浸润年轻和老年CD8+ T 细胞之间以及 TRM和非 TRM细胞之间的差异表达基因。确定了E3泛素连接酶BFAR的高表达会抑制TRM细胞的产生。
此外,导致 DNA 损伤的几种条件也导致CD8+T细胞BFAR表达显著诱导,同时伴有Cdkn1a和Cdkn2a表达增加,以及 CD27 的丢失。因此,这些数据共同确定BFAR是衰老CD8+T细胞中高表达的基因。
为了验证BFAR在肿瘤免疫过程中调节CD8+TRM细胞的功能,研究人员将BFAR -floxed的小鼠与CD8- cre小鼠杂交,生成了CD8+T细胞中特异性缺失BFAR的条件型KO小鼠。结果发现,BFAR 敲除可恢复 TRM细胞亚群,从而恢复CD8+T细胞的功能。
上述数据表明BFAR是一种很有前景的增强抗肿瘤免疫的治疗靶点,研究人员随后筛选BFAR抑制剂。经过一系列复杂的筛选,最后鉴定出53种候选化合物并进行了实验评估。在这些候选化合物中,化合物2(称为iBFAR2)与对照物相比,对CD8+T细胞的刺激效率最高。值得指出的是,iBFAR2 可以重新激活CD8+T 细胞功能,并增强抗肿瘤免疫的功效。
总而言之,该研究发现衰老通过BFAR抑制CD8+TRM细胞的生成,从而损害衰老CD8+T细胞的抗肿瘤活性。用iBFAR2特异性靶向BFAR可恢复高细胞毒性CD8+TRM细胞的生成,从而恢复衰老CD8 + T细胞的抗肿瘤活性。