J immunol：为什么肿瘤特异性疫苗效果不佳？

　　2016年7月6日讯 对于某些癌症来说，免疫性的数据相比目前常用的分期型标志物更加能够预测患者的存活时间。大量证据表明：肿瘤组织间隙的功能性CD8 T细胞与癌症患者的存活之间存在密切联系。例如，分泌IFN-gamma等炎性因子较为活跃的T淋巴细胞与患者的存活时间存在正向的相关性。

　　为了获得杀伤功能，天然T细胞表面的抗原受体需要炎性环境的刺激。细胞内源性的信号通路的激活进而促进T细胞向细胞毒性方向分化。CD8 T细胞的活化与分化会因环境与抗原类型细微的变化而受到影响。对于癌症来说，肿瘤微环境能够抑制CD8 T细胞的活性，因此，肿瘤相关的T细胞子都不具有杀伤实体肿瘤的能力。

　　肿瘤组织间隙的CD8 T细胞存在多种失活状态，其中“衰竭（exhausted）”或“耐受（tolerant）”是最常见的方式。T细胞的衰竭主要由过度的炎症反应或抗原-TCR刺激所导致，比如慢性病毒的感染。外周T细胞的耐受则主要发生于没有共刺激信号的抗原激活过程，这一机制主要用于保护宿主免受自体免疫的影响。与天然CD8 T细胞或记忆性CD8 T细胞不同，活化的CD8 T细胞即使发生衰竭或耐受，也可以通过强制的方式使其产生功能性的反应。

　　通过利用激活的CD8 T细胞进行治疗这一理念经历了数十年的发展，如今在临床阶段得到了成功的检验。其中包括阻断PD-1受体激活T细胞的功能。不过，仅仅抑制某一个信号通路难以产生足够的抗癌效果。因此，多方位的共刺激疗法开始在小鼠模型以及临床试验中应用。例如，通过同时抑制PD-1与TIM-3的信号，能够有效清除小鼠或人体内的大肠癌CT26。

　　CT26是一类能够移植的大肠癌类型，这说明患者体内的肿瘤特异性免疫反应被充分的压制。研究表明，CT26患者体内的肿瘤特异性CD8 T细胞产生了“衰竭性”的表型，这是由于细胞表面表达了大量的阻断性受体（类似PD-1）。

　　为了研究如何使CT26肿瘤相关的CD8 T细胞脱离失活状态，产生有效的免疫反应，来自科罗拉多大学的Jill E. Slansky课题组进行了深入研究，相关结果发表在最近一期的《Journal of Immunology》杂志上。

　　由于此前通过接种疫苗（CT26特异性抗原）诱发宿主体内产生肿瘤特异性CD8 T细胞的抗癌疗法效果并不明显，作者希望了解其中的原因。作者给正常小鼠接种肿瘤疫苗并分离其体内产生的肿瘤特异性CD8 T细胞，进一步将这部分细胞转移到患有CD26 肿瘤的小鼠体内。24小时之后，作者发现这部分细胞变得“失活”。这说明肿瘤的环境中一些因素会影响CD8 T细胞的表型。

　　之后，作者对小鼠进行了不同的处理，包括1、移植肿瘤，两周之后分离肿瘤组织中的CD8 T细胞（TIL）；2、移植肿瘤，4天之后接种肿瘤疫苗，11天之后再取出肿瘤组织中的CD8 T细胞（TILV）以及脾脏中的CD8 T细胞（SpTV）；3、直接接种肿瘤疫苗，一周之后取出脾脏中的CD8 T细胞（spV）。通过分析四类细胞的表型，作者发现TIL与TILV十分相似，而SpTV与SpV表型则比较相近。前者相比后者表达更多的抑制性的受体。

　　接下来，作者对上述T细胞混合进行了mRNA测序分析。通过统计测序结果，作者发现这部分细胞与其它类型的“失活”状态的CD8 T细胞表达谱十分接近。此外，肿瘤特异性CD8 T细胞中高表达的都是抑制T细胞活性的基因。

　　最后，作者通过细胞表型分析，证明了肿瘤特异性CD8 T细胞的“衰竭”表型：分裂速度变慢，与其特有的基因表达谱之间存在明显的相关性。这说明肿瘤CD8 T细胞内部整体基因的表达变化是导致其产生“失活”表型的原因。