编辑推荐:
本文聚焦鼻咽癌(NPC)的过继细胞疗法(ACT),研究发现肿瘤浸润双阴性调节性 T 细胞(DN TILs)频率与 TIL-ACT 疗效相关,其通过 Fas-FasL、TGF-β 和 IL-10 信号限制 CD8+ TIL 扩增。此外,还确定了相关基因特征和预后基因,为精准治疗提供方向。
研究背景
过继细胞疗法(ACT)使用体外扩增的肿瘤浸润淋巴细胞(TILs)治疗实体瘤,但仅少数患者能从 TIL-ACT 中获得长期益处,识别可能受益的患者仍是挑战。鼻咽癌(NPC)与 EB 病毒(EBV)感染密切相关,是癌症免疫治疗的良好模型。此前在 NPC 患者中进行的 TIL-ACT 研究,有的显示有临床反应和免疫增强,但有的未获得显著生存益处。本研究旨在筛选预测 TIL-ACT 临床结果的生物标志物,并探究其潜在分子机制。
研究方法
- 样本采集与处理:从 NPC 患者获取肿瘤组织和 TIL 输注产品,部分患者进行同步放化疗(CCRT)加 TIL-ACT,部分仅进行 CCRT。对 62 个肿瘤样本进行批量 RNA 测序,47 个 TIL 输注产品进行流式细胞术分析,26 个 TIL 输注产品进行单细胞(sc)RNA 测序。
- 实验技术与分析方法:利用多种软件和算法进行单细胞聚类分析、细胞类型注释、差异基因表达分析等。通过细胞 - 细胞相互作用分析、功能富集分析等探究细胞间关系和基因功能。进行体外实验,如增殖抑制试验、细胞毒性试验等,验证细胞功能。
研究结果
- T 细胞多样性与 TIL 输注产品的结果相关性:通过单细胞 RNA 测序,在 TIL 输注产品的 T 细胞中鉴定出 14 个细胞簇,包括 11 个 CD3+CD8+ T 细胞簇、2 个 CD3+CD4+ T 细胞簇和 1 个 CD3+CD8?CD4?双阴性(DN)T 细胞簇(即 DN TILs)。DN TILs 在疾病进展患者中的频率显著高于非进展患者,其频率较低与患者较好的无进展生存期(PFS)和总生存期(OS)相关。
- NPC 中 DN TILs 的转录组特征、起源和组成:NPC 患者外周血中 CD3+CD8?CD4?(DN)T 细胞频率高于健康供体。DN TILs 表现出激活的调节性 T 细胞(Tregs)样表型,表达多种相关基因和细胞因子。其可能主要起源于 T 细胞发育的双阳性(DP)或单阳性(SP)阶段,大部分 TCRαβ 阳性的 DN TILs 来自肿瘤微环境(TME)中的 CD4+和 CD8+ T 细胞。DN TILs 可分为六个亚群,其中 CD56?IKZF2+(DN)TILs 与患者不良预后相关。
- CD8+ TIL 亚群与 DN TILs 和 TIL-ACT 结果的关系:细胞 - 细胞通讯分析表明,DN TILs 通过 TGF-β、IL-10 和 Fas/Fas 配体(FasL)信号通路与 CD4+和 CD8+ TIL 亚群相互作用。DN TILs 可抑制 CD4+和 CD8+ T 细胞增殖,限制 CD8+ TIL 的扩增和抗肿瘤活性。不同的 CD8+ TIL 亚群对 TIL-ACT 结果有不同影响,部分增殖能力强的亚群与较好预后相关,而部分功能耗竭的亚群与较差预后相关。
- 基线 TME 转录组特征与 TIL-ACT 结果及 TIL 输注产品组成的关联:对 62 个预处理 NPC 组织的基因表达谱分析发现,自然杀伤(NK)细胞、主要组织相容性复合体(MHC)II 类等 9 种基因特征与 CCRT 加 TIL-ACT 患者的 PFS 相关。这些基因特征还与 TIL 输注产品中 TIL 亚群的频率相关,表明 TME 转录组影响 TIL-ACT 结果和 TIL 亚群组成。
- 鉴定具有 TIL-ACT 预后价值的 14 个细胞内 T 细胞基因:通过比较非进展和进展患者 TIL 输注产品中的差异表达基因,鉴定出 14 个与 TIL-ACT 预后相关的基因。其中 13 个基因与较好的 PFS 和 OS 相关,且在与良好预后相关的 CD8+ TIL 簇中高表达;TNFRSF18 基因与较差的 OS 相关,在 DN TIL 簇中高表达。
研究讨论
本研究发现 DN TILs 和 CD8+ TIL 簇的频率与 TIL-ACT 结果相关。DN TILs 具有激活的 Tregs 样表型,阻碍 TIL-ACT 的临床疗效,而 CD8+ TILs 则有益。TME 转录组可预测 TIL-ACT 结果并影响 TIL 输注产品组成。此外,确定的 14 个细胞内 T 细胞基因可能作为优化 TIL-ACT 的潜在靶点。不过,本研究存在局限性,如为单中心回顾性研究,DN TILs 功能验证受限,其在 TME 中的调节机制及与 EBV 抗原基因表达的关系未深入探究。但该研究为识别适合 TIL-ACT 的 NPC 患者和提高治疗效果提供了方向。