Lypd6b缺失通过PI3K/mTOR/LDHA通路介导的CD8+T细胞代谢重编程增强抗结直肠癌免疫

《Nature Communications》：Lypd6b depletion promotes CD8+ T cell-mediated anti-tumor immunity via metabolic reprogramming in colorectal cancer

本研究揭示了Lypd6b在结直肠癌(CRC)中作为CD8+T细胞抗肿瘤免疫的负向调控因子。研究人员通过构建基因敲除模型发现，Lypd6b缺失能够通过PI3K/mTOR/LDHA信号通路促进CD8+T细胞的糖酵解代谢重编程，增强其抗肿瘤功能，并与抗PD-1治疗产生协同效应，为CRC免疫治疗提供了新的潜在靶点。

　　

在当今全球癌症负担日益加重的背景下，结直肠癌(Colorectal Cancer, CRC)作为第三大常见恶性肿瘤和第二大癌症致死原因，其治疗策略的创新尤为迫切。尽管免疫检查点抑制剂(Immune Checkpoint Inhibitors, ICIs)如抗PD-1抗体在肿瘤治疗中展现出巨大潜力，但仍有相当部分患者对现有免疫疗法不敏感，且常伴随免疫相关不良反应。因此，探索新的免疫调控靶点，揭示肿瘤微环境中T细胞功能失调的深层机制，成为当前肿瘤免疫研究的重要方向。

近日发表在《Nature Communications》的一项研究，由北京交通大学张金华团队主导，首次系统揭示了淋巴细胞抗原6/尿激酶纤溶酶原激活物受体域包含蛋白6B(Lypd6b)在结直肠癌发生发展中的关键作用。研究人员发现Lypd6b在CRC肿瘤组织中特异性高表达，并通过多种基因编辑小鼠模型证明，Lypd6b缺失能够显著增强CD8⁺T细胞的抗肿瘤免疫功能，其作用机制与PI3K/mTOR/LDHA信号通路介导的代谢重编程密切相关。

研究团队运用了多种关键技术方法：包括构建Lypd6b基因敲除(Lypd6b^-/-)、条件性敲除(CD8^Lypd6b-/-)和基因报告(Lypd6b-EGFP)小鼠模型；建立DSS诱导的结肠炎和AOM/DSS诱导的结肠炎相关癌症模型；利用流式细胞术分析免疫细胞亚群和功能；通过Seahorse能量代谢分析系统检测细胞代谢状态；进行RNA测序和单细胞RNA测序分析；并使用来自医院的154例CRC患者样本进行临床相关性验证。

LYPD6B在结直肠癌中表达上调

通过生物信息学分析和临床样本验证，研究发现LYPD6B在多种癌症中异常表达，尤其在结直肠癌组织中显著高于癌旁正常组织。免疫组化结果显示，76.67%的CRC病例呈现LYPD6B强阳性表达，且表达水平与肿瘤浸润深度正相关。

Lypd6b主要在CD8⁺T细胞中表达

通过免疫荧光双标和流式细胞术分析，发现Lypd6b在CRC肿瘤微环境中主要表达于CD8⁺T细胞，其次为CD4⁺T细胞和巨噬细胞。在Lypd6b-EGFP报告基因小鼠的MC38肿瘤模型中，进一步证实了Lypd6b在CD8⁺T细胞中的优势表达。

Lypd6b缺失加重结肠炎但抑制结直肠肿瘤发生

研究发现Lypd6b缺失小鼠对DSS诱导的结肠炎更加敏感，表现为更严重的体重下降、结肠缩短和炎症细胞浸润。然而，在AOM/DSS诱导的结肠炎相关癌症模型中，Lypd6b缺失却显著抑制了肿瘤发生，减少了肿瘤数量和大小，并促进了CD8⁺T细胞的肿瘤浸润。

Lypd6b缺失抑制CRC肿瘤生长并促进CD8⁺T细胞浸润

在MC38和CMT-93移植瘤模型中，Lypd6b缺失显著抑制了肿瘤生长，减少了髓系细胞浸润，同时增加了肿瘤内CD8⁺T细胞的比例和功能活性，表现为IFN-γ和IL-2分泌增加。

Lypd6b缺失促进CD8⁺T细胞活化和功能

RNA测序分析显示，Lypd6b缺失的CD8⁺T细胞中T细胞活化相关基因(如Nkg7、Thy1、Gzmb等)显著上调。功能实验证实Lypd6b缺失增强了CD8⁺T细胞的增殖能力和效应功能，同时降低了耗竭标志物TIM-3和PD-1的表达。

CD8⁺T细胞特异性缺失Lypd6b抑制肿瘤生长

通过过继性T细胞转移实验和CD8-Cre条件性敲除小鼠模型，研究证实Lypd6b在CD8⁺T细胞中的特异性缺失足以抑制MC38肿瘤生长，增强CD8⁺T细胞的抗肿瘤功能。

Lypd6b缺失通过增加糖酵解和降低OXPHOS增强CD8⁺T细胞活化

代谢分析发现Lypd6b缺失的CD8⁺T细胞葡萄糖摄取、乳酸生成和ATP产量增加，糖酵解相关基因表达上调，而氧化磷酸化水平降低。线粒体膜电位和数量也显著下降，表明代谢模式向有氧糖酵解转变。

Lypd6b缺失通过PI3K/mTOR/LDHA通路调控CD8⁺T细胞代谢

机制研究表明，Lypd6b缺失激活了PI3K/mTOR/LDHA信号通路，使用抑制剂LY294002(PI3K抑制剂)、rapamycin(mTOR抑制剂)和GSK2837808A(LDHA抑制剂)可逆转Lypd6b缺失引起的代谢重编程和细胞功能增强。

Lypd6b缺失的CD8⁺T细胞与奥沙利铂或抗PD1抗体联合产生显著抗肿瘤效果

体内实验显示，Lypd6b缺失增强了MC38肿瘤对奥沙利铂的敏感性，且CD8⁺T细胞特异性缺失Lypd6b与抗PD-1抗体联合使用可产生协同抗肿瘤效应。

LYPD6B低表达的CRC患者CD8⁺T细胞浸润增加且糖酵解改变

临床数据分析表明，LYPD6B低表达的CRC患者肿瘤中CD8⁺T细胞浸润增加，且与IFN-γ、IL-2产生以及糖酵解相关基因表达呈负相关。LYPD6B低表达患者对免疫治疗反应更好，生存期更长。

该研究首次系统阐明了Lypd6b作为CD8⁺T细胞抗肿瘤免疫负向调控因子的作用机制，揭示了其通过PI3K/mTOR/LDHA通路调控T细胞代谢重编程的新功能。研究不仅为理解肿瘤微环境中T细胞功能失调提供了新的理论视角，也为结直肠癌的免疫治疗策略开发提供了潜在的新靶点。特别是Lypd6b缺失与现有免疫检查点抑制剂的协同效应，为改善当前肿瘤免疫治疗效果提供了新的思路和实验依据。这一发现对推动个体化癌症免疫治疗的发展具有重要意义。