靶向PD-L2通过IL-17/IFNγ轴增强老年宿主黑色素瘤免疫治疗疗效

《Nature Communications》：Anti-PD-L2 immunotherapy is efficacious against melanoma in aged hosts through IL-17 and IFNγ signalling

本研究针对老年宿主免疫检查点阻断（ICB）疗效不佳的难题，聚焦PD-L2这一未被充分探索的免疫检查点。研究人员发现αPD-L2免疫疗法在老年小鼠黑色素瘤模型中表现出显著疗效，其作用机制依赖于IL-17信号通路驱动的IFNγ+免疫细胞浸润和功能活化。该研究为改善老年癌症患者免疫治疗效果提供了新策略，同时揭示了年龄因素对免疫微环境调控的重要影响。

　　

随着免疫检查点阻断（Immune Checkpoint Blockade, ICB）疗法的快速发展，癌症治疗进入了全新的时代。然而，一个令人困惑的现象逐渐浮现：尽管年龄是癌症最重要的风险因素，但大多数临床前研究却在年轻动物模型中进行，导致我们对年龄如何影响免疫治疗效果的理解存在巨大空白。更令人担忧的是，目前获批的ICB抗体仅对不到15%的癌症患者有效，这促使科学家们不断寻找新的免疫治疗靶点。

在众多免疫检查点中，PD-1/PD-L1通路已被充分研究，但其同源配体PD-L2却长期被忽视。尽管PD-L2同样能够与PD-1结合，但针对PD-L2的癌症免疫治疗研究却寥寥无几。研究团队此前发现，抗PD-L1（αPD-L1）疗法能够治疗年轻荷瘤小鼠，却在老年宿主中失效。这一发现引发了更深层次的思考：是否存在着与年龄相关的免疫调节机制，决定了不同免疫检查点抑制剂的疗效差异？

为了回答这一关键问题，研究团队开展了一系列严谨的实验。令人惊讶的是，他们在两种独立的黑色素瘤模型（B16和NCH1）中发现，αPD-L2在老年小鼠中显著抑制肿瘤生长，而在年轻小鼠中无效。这一年龄特异性疗效模式与传统的PD-1/PD-L1抑制剂形成了鲜明对比。进一步研究显示，αPD-L2还能在MB49膀胱癌模型中发挥更好的老年宿主疗效，表明这种年龄依赖性疗效并非黑色素瘤或皮肤特异性现象。

机制探索揭示了更为复杂的调控网络。研究发现，αPD-L2疗效在老年黑色素瘤中完全依赖于IFNγ（干扰素γ）和IL-17（白细胞介素17）信号通路。通过UMAP（均匀流形近似与投影）分析肿瘤微环境（Tumor Microenvironment, TME）的高维流式数据，研究人员发现老年宿主黑色素瘤微环境中免疫细胞IFNγ表达和单位细胞产量均高于年轻宿主，同时IL-17水平也随年龄增长而升高。

深入研究显示，αPD-L2能够促进IL-17依赖性的IFNγ⁺肿瘤浸润细胞 prevalence 和产生，特别是在老年宿主中。这种作用不仅涉及常规CD8⁺ T细胞，还需要γδ T细胞的参与。在老年宿主中，γδ T细胞缺失会完全消除αPD-L2的治疗效果，而在年轻宿主的MB49膀胱癌模型中，γδ T细胞却是非必需的，这表明αPD-L2的作用机制具有年龄和肿瘤类型特异性。

细胞转移实验证实，CD4⁺ T细胞是介导αPD-L2疗效的关键IL-17来源。将野生型CD4⁺ T细胞过继转移至IL-17缺陷的老年宿主后，能够恢复αPD-L2的治疗效果，而IL-17中和抗体则能阻断这种保护作用。此外，外源性IL-17给药能够使年轻宿主对αPD-L2治疗产生应答，进一步证实了IL-17在调节年龄相关免疫应答中的核心地位。

主要技术方法

研究采用多种小鼠肿瘤模型（B16F10、NCH1黑色素瘤、MB49膀胱癌、ID8agg卵巢癌的年轻和老年C57BL/6J小鼠）进行体内疗效评估。通过流式细胞术和单细胞RNA测序（scRNA-seq）分析肿瘤浸润免疫细胞的特征，利用基因敲除小鼠（IFNγKO、IL-17KO、δTCRKO）和抗体中和实验验证关键分子的功能作用。人类样本分析包括健康供者和癌症患者的外周血单个核细胞（PBMC），以及公共数据库（TCGA、GEO）中的人类黑色素瘤转录组数据。

αPD-L2在老年宿主中表现出显著疗效

在B16F10黑色素瘤模型中，αPD-L2治疗显著抑制老年小鼠的肿瘤生长，而年轻小鼠则无应答。这种年龄特异性疗效在另一种NRAS突变型NCH1黑色素瘤模型中得到验证。值得注意的是，αPD-L2在MB49膀胱癌模型中虽然对年轻和老年宿主均有效，但在老年宿主中疗效更佳，表明其疗效模式具有肿瘤类型特异性。

疗效机制的深度解析

通过系列机制实验，研究团队发现αPD-L2疗效在老年黑色素瘤中完全依赖于IFNγ和IL-17信号通路。IFNγ缺陷或IL-17缺陷均能完全消除αPD-L2的治疗效果。肿瘤微环境分析显示，老年宿主具有独特的免疫细胞组成，表现为更高的IFNγ⁺和IL-17⁺免疫细胞浸润。

免疫细胞功能的精细调控

αPD-L2治疗显著增强了老年宿主肿瘤浸润CD8⁺ T细胞的多功能性（同时产生IFNγ、TNFα等多种细胞因子的能力），而这种效应在IL-17缺陷宿主中消失。同时，γδ T细胞在老年宿主中对αPD-L2疗效至关重要，其机制可能通过增强CD8⁺ T细胞的效应功能而非直接影响细胞数量。

人类数据的转化价值

对人类单细胞测序数据的分析发现，随着年龄增长，特定髓系细胞亚群（如cDC1和PLA2G7.IMs）的PD-L2表达上调，这与小鼠模型中的发现一致。此外，老年癌症患者肿瘤中IFNγ信号通路相关基因表达高于年轻患者，支持了年龄相关免疫变化的临床相关性。

研究结论与意义

本研究首次证实αPD-L2作为单药免疫疗法在老年宿主中表现出显著优于年轻宿主的抗肿瘤效果，揭示了年龄因素对免疫检查点抑制剂疗效的重要影响。机制上，研究阐明了IL-17通过促进IFNγ⁺ T细胞应答来增强αPD-L2疗效的新机制，这一发现挑战了传统认为IL-17主要发挥促肿瘤作用的观点。

该研究的创新性在于发现了年龄特异性的免疫治疗应答模式，为改善老年癌症患者的治疗效果提供了新策略。同时，研究结果提示，通过理解年龄相关的免疫变化机制，可能为年轻患者的免疫治疗提供新的思路。此外，αPD-L2与其他ICB药物的组合疗法可能在解决当前免疫治疗耐药性问题方面具有重要价值。

这项工作不仅拓展了我们对PD-L2免疫生物学功能的认识，更重要的是建立了年龄因素与免疫治疗应答之间的机制性联系，为开发更加个体化、年龄适应性的癌症免疫治疗策略奠定了坚实基础。随着人口老龄化进程加速，针对老年宿主的免疫治疗研究将变得越来越重要，本研究为此提供了重要的理论依据和实践方向。