靶向TIGAR阻断CD8+ T细胞功能耗竭并激活抗急性髓系白血病免疫反应

【字体: 时间:2025年04月27日 来源:Cancer Immunology, Immunotherapy 4.6

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  急性髓系白血病(AML)的免疫抑制微环境导致T细胞功能耗竭,影响治疗效果。南京医科大学团队通过构建TIGAR(TP53诱导的糖酵解和凋亡调节因子)基因敲除小鼠模型,结合单细胞RNA测序技术,发现TIGAR缺失可显著增强CD8+ T细胞的增殖、细胞因子分泌(如IFN-γ、TNF-α)及抗肿瘤活性,同时降低PD-1、CTLA-4等耗竭标志物表达。该研究为AML的免疫代谢治疗提供了新靶点,相关成果发表于《Cancer Immunology, Immunotherapy》。

  

急性髓系白血病(AML)是一种侵袭性血液肿瘤,其复杂的免疫抑制微环境和代谢重编程特征导致传统疗法效果有限。尤其令人困扰的是,AML患者的CD8+ T细胞常呈现功能耗竭状态,表现为PD-1、LAG-3等抑制性受体高表达,而抗肿瘤细胞因子分泌能力下降。这种免疫逃逸现象与肿瘤细胞和T细胞对葡萄糖资源的竞争密切相关——两者均依赖糖酵解(Warburg效应)供能,但AML细胞通过代谢优势压制T细胞功能。TP53诱导的糖酵解和凋亡调节因子(TIGAR)作为糖酵解负调控分子,既往研究多聚焦于其对肿瘤细胞存活的影响,但其在T细胞功能调控中的作用仍是未解之谜。

南京医科大学附属第一医院血液科团队针对这一科学问题展开研究。通过构建TIGAR基因敲除(KO)的AML小鼠模型,结合单细胞RNA测序(scRNA-seq)技术,系统揭示了TIGAR通过调控CD8+ T细胞代谢重编程影响AML免疫微环境的作用机制。研究发现,TIGAR缺失使CD8+ T细胞糖酵解通路活性增强,IFN-γ分泌量提升2.1倍,对AML细胞的杀伤效率提高40%,同时PD-1表达降低63%。这些发现为AML的免疫代谢治疗提供了全新策略,相关成果发表于《Cancer Immunology, Immunotherapy》。

研究采用四项关键技术:1)构建C57BL/6J背景的TIGAR KO小鼠并通过尾静脉注射C1498-GFP细胞建立AML模型;2)流式细胞术分析胸腺T细胞发育亚群(DN/DP/SP)及外周T细胞耗竭标志物(PD-1、CTLA-4);3)单细胞RNA测序解析9例复发/难治性AML患者CD8+ T细胞的代谢特征;4)糖酵解抑制剂2-DG联合干预实验评估协同治疗效果。

TIGAR缺陷促进AML小鼠CD8+ T细胞免疫功能
通过流式细胞术动态监测发现,TIGAR KO使AML小鼠脾脏CD8+ T细胞比例增加27%,CD4/CD8比值下降至1.3(野生型为2.1)。关键的是,激活后的CD8+ T细胞表面耗竭标志物PD-1、CTLA-4表达量分别降低58%和42%,而效应分子IFN-γ和颗粒酶B分泌量提升1.8倍。CFSE增殖实验显示TIGAR缺失使CD8+ T细胞增殖指数(PI)从3.2升至4.7,凋亡率由15%降至9%。

TIGAR缺陷联合糖酵解抑制剂延长AML小鼠生存期
生存分析显示,2-DG治疗的TIGAR KO组小鼠4周存活率达80%,显著高于野生型AML组的20%。外周血白血病细胞计数降低65%,脾脏白血病浸润面积减少至15%(野生型AML组为36.7%)。值得注意的是,单用TIGAR KO虽未显著延长生存,但显示出降低肿瘤负荷的趋势。

TIGAR缺陷重塑胸腺T细胞发育与外周免疫稳态
胸腺发育分析揭示TIGAR KO逆转了AML导致的DP细胞减少(从32%恢复至45%)。脾脏naive T细胞比例回升至41%(野生型AML组仅28%),血清炎性因子IFN-γ水平下降62%。单细胞测序进一步显示,高表达TIGAR的CD8+ T细胞糖酵解评分(ssGSEA)降低1.8倍,而耗竭状态评分(TCellSI)提升2.3倍。

这项研究首次阐明TIGAR通过双重机制影响AML进展:直接保护白血病细胞存活,间接抑制CD8+ T细胞抗肿瘤功能。Jialin Cui、Wenjie Liu等作者的工作为AML免疫治疗提供了新思路——靶向TIGAR可同时削弱肿瘤细胞代谢优势并解除T细胞功能抑制。尤其值得注意的是,TIGAR抑制剂与2-DG的协同效应提示代谢-免疫联合策略的临床潜力。未来研究需在人类原代细胞中验证该机制,并探索TIGAR调控T细胞代谢的具体分子开关。这些发现不仅适用于AML,也为实体瘤的免疫代谢研究提供了范式借鉴。

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