《自然》重磅：刷新认知！科学家发现，T细胞免疫效果差或不是因为T细胞耗竭，而是肿瘤内干细胞样CD8+T细胞减少所致丨科学大发现

免疫细胞竟然把指挥部设在，了肿瘤里~...





进入21世纪，虽然免疫治疗飞速发展，多种免疫检查点抑制剂，接连获批，但是我们对免疫系统和癌症之间，旷日持久的战争，仍所知甚少。

以至于已经有无数的患者，用过免疫治疗，但是这个领域仍旧不停地涌现一些刷新，我们认知的新发现。

这不，今天又有一个。

由美国埃默里大学医学院，haydn kissick领导的，研究团队，今天在顶级期刊《自然》发表重要研究成果。

他们发现，肿瘤中竟然存在干细胞，样cd8+T细胞，而且它们与一些抗原，呈递细胞（APC）联合抱团，组成一个个独立的抗癌“根据地”[1]。

更重要的是，研究人员推测，t细胞对肿瘤，的杀伤力降低，根本不在于检查点阳性的耗竭，t细胞太多，或者肿瘤的PD-L1的表达水平太高，而是干细胞样CD8+T细胞组建的抗癌“根据地”太少[1]。

这在一定程度上刷新了我们对，肿瘤免疫的认知。

同期发表的评论文章认为[2]，这个研究发现了一个肿瘤中浸润性T细胞的全新来源，或许会改变，现行免疫治疗模式。

Kissick是埃默里大学医学院的助理教授，他的研究方向是泌尿系统，肿瘤和免疫治疗。他一直在关注免疫治疗的，研究进展。

他注意到，现在学界都知道肿瘤中浸润性t，细胞的多寡，与肿瘤患者的生存获益和免疫治疗的，响应程度密切相关[3-5]。这个相关性，引出一个问题，“为什么有些肿瘤的，浸润t细胞多，有些那么少”？

为了搞清楚上面的问题，kissick和他的团队，开始了自己的研究。他们收集了一些肾癌，患者的肿瘤组织，然后用流式细胞术分析，肿瘤组织中癌细胞和cd8+T细胞的状况。这一通分析获得的第一个，数据是，在所有患者的肿瘤组织中，CD8+T细胞占比在0.002%到20%以上。

再结合患者的，疾病进展状况来看，那些CD8+T细胞占比在2.2%以下的肾癌患者，术后进展速度快了4倍。而且，CD8+T细胞的占比，与其他的临床，数据都没有相关性。这就意味着，有一种不为人知的机制，在调控肿瘤中CD8+T细胞的数量。

Kissick团队推测，肿瘤中CD8+T细胞的比例，可能与肿瘤中t，细胞的组成有关。于是他们以t细胞相关的重要，蛋白分子为锚点，细致地检视了t细胞的，免疫检查点、共刺激因子和重要，的转录因子的表达。

他们首先是发现了高表达PD-1、ctla4和tim3等免疫检，查点分子的耗竭性cd8+T细胞。它们的出现再正常不过了。

但是，他们还发现了一群免疫检查点分子表达水平低，共刺激分子cd28和转录因子tcf1表达，水平高的cd8+T细胞。看到tcf1让，kissick眼前一亮，因为它是个干细胞样T细胞的关键转录因子[6]。

随后，Kissick等证实，他们找到的TCF1表达水平高的CD8+T细胞，确实具备干细胞的能力，可以分化成表达免疫检查点的，终末杀伤性t细胞。而且肿瘤内t，细胞反应的强度，与具备干细胞，特性的tcf1 + t细胞群体产生终末分化t细胞，的能力有关。

为了证实肿瘤中确实，存在上述两个不同的cd8+T细胞群体，kissick团队甚至还从表观，遗传学的角度分析了它们的差异。最终确认，肿瘤中实实在在地存在，两种不同类型的cd8+T细胞，一种有增殖的能力，一种有杀伤癌细胞的能力。

在肿瘤里面发现干细胞样CD8+T细胞，出乎kissick团队研究人员，的意料。毕竟之前的小鼠模型，研究认为，此类细胞只存在于，淋巴结样组织中[6]。

这个意外的发现，让Kissick意识到，肿瘤里面可能有，某种特殊环境，在默默支持干，细胞样cd8+T细胞的生存。他们把目标定在了抗原呈递细胞上。

在系统地分析抗原，呈递细胞的数量之后，他们发现，肿瘤中干细胞样CD8+t细胞的数量与树突状，细胞之间存在显著的相关性，而巨噬细胞之间没有，相关性。

不过数据上的相关性，并不能直观的反应抗原，呈递细胞与干细胞样cd8+T细胞之间的位置关系。为了看清二者之间的关系，kissick团队用了，免疫荧光标记技术。从标记的结果来看，干细胞样CD8+t细胞的生存，环境有个特点：每10000平方微米的范围，之内至少有5个携带mhc-II的抗原呈递细胞。

相较而言，不表达tcf1的非干，细胞样cd8+T细胞的分布，就没有这个特点。而且多种肿瘤组织均存在这个分布现象。

根据这个结果，研究人员认为，抗原呈递细胞为干细胞，样cd8+t细胞提供适宜，的生存空间，而干细胞样CD8+t细胞就在这个小，空间里分化成杀伤性t细胞，维持肿瘤的免疫应答。

最后，他们在人体肿瘤样本中，检验了他们的这一新发现。在26个肿瘤样本的10，万多个视野中，研究人员发现，无论患者的肿瘤中CD8+T细胞的浸润程度如何，通常都能确定几个MHC-II密集区域，TCF1阳性的CD8+T细胞稳坐其中。不过，那些疾病没有进展的患者，MHC-II密集区域明显更多。

进一步分析发现，MHC-ii密集区域少的患者无进展生存期，明显要短很多，而且这个因素的影响还，独立于pd-L1的表达水平。

他们还专门分析了III期患者的术后存活情况，发现术后约50%患者出现疾病进展，这些患者肿瘤内MHC-ii密集区域不足没出现进展，患者的十分之一。

Kissick认为，这表明肿瘤为了逃避CD8+T细胞的破坏，它必须阻止干细胞，样cd8+T细胞在肿瘤内组建抗癌“根据地”，甚至那些难治的肿瘤，也找到了破坏抗癌“根据地”的方法。

“淋巴结就像干性t细胞，的大本营，我们也一直以为干性t细胞会，稳坐淋巴结中，远程指挥战斗。”本研究第一作者，carey Jansen博士说[7]，“让我们没想到的是，免疫系统似乎在肿瘤内部，建立了一个前哨基地。”

“这个研究意义重大。”本研究参与者之一，埃默里大学医学院医学，泌尿外科教授viraj Master说[7]，“很多肾癌患者即使做了，根治性手术，仍会复发。有了这个研究进展，我们就可以据此判断哪些患者，复发风险更高，就给予适当的治疗。这可以避免过度治疗。”

实际上，从免疫治疗的角度讲，这个研究还可以辅助，筛选患者，肿瘤组织呈tcf1阳性，的患者，响应免疫治疗的，可能性也更高。这一点对于那些不适合手术，的患者而言，尤其重要。

参考资料：

[1].Caroline S. Jansen, Nataliya Prokhnevska, Viraj A. Master, et al. An intra-tumoral niche maintains and differentiates stem-like CD8 T cells[J]. Nature, 2019.  DOI：10.1038/s41586-019-1836-5

[2].Suman Kumar Vodnala, Nicholas P. Restifo, et al. Identifying the source of tumour-infiltrating T cells[J]. Nature, 2019.  DOI：10.1038/d41586-019-03670-6

[3].Galon J, Costes A, Sanchez-Cabo F, et al. Type, density, and location of immune cells within human colorectal tumors predict clinical outcome[J]. Science, 2006, 313(5795): 1960-1964.

[4].Pagès F, Berger A, Camus M, et al. Effector memory T cells, early metastasis, and survival in colorectal cancer[J]. New England journal of medicine, 2005, 353(25): 2654-2666.

[5].Eroglu Z, Zaretsky J M, Hu-Lieskovan S, et al. High response rate to PD-1 blockade in desmoplastic melanomas[J]. Nature, 2018, 553(7688): 347.

[6].Im S J, Hashimoto M, Gerner M Y, et al. Defining CD8+ T cells that provide the proliferative burst after PD-1 therapy[J]. Nature, 2016, 537(7620): 417.

[7].https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-12/ehs-ioi121019.php

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