《Cancer Letters》：HHLA2 promotes immune evasion in EGFR-mutant lung cancer by inhibiting CD8+ T cell glutamine metabolism via KIR3DL3 interaction
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HHLA2通过KIR3DL3信号诱导CD8+ T细胞耗竭，抑制其谷氨酰胺代谢，阻断该轴可恢复T细胞功能并协同EGFR抑制剂增强疗效。
吴飞|沈建南|赵志婷|陈艳|任斌辉|李明|尹蓉|张艳艳|余少荣
中国江苏省南京市，江苏省癌症研究所附属江苏省肿瘤医院，医学肿瘤科
摘要
非小细胞肺癌（NSCLC）仍然是癌症相关死亡的主要原因之一，而EGFR突变肿瘤对当前免疫治疗的反应有限。肿瘤微环境的免疫抑制作用，尤其是对效应T细胞的代谢限制，越来越被认为是有效抗肿瘤反应的主要障碍。HHLA2是B7家族的成员，在EGFR突变NSCLC中经常升高，其在免疫逃逸中的作用尚未完全明确。在本研究中，我们发现肿瘤来源的HHLA2与CD8+ T细胞上的抑制性受体KIR3DL3结合，通过重新编程氨基酸利用来驱动T细胞耗竭。HHLA2–KIR3DL3信号通路通过ERK/MAPK依赖性抑制SLC1A5、SLC38A2和ADHFE1（关键的谷氨酰胺转运蛋白和代谢酶）来抑制谷氨酰胺的利用，从而导致CD8+ T细胞的代谢不足和细胞因子生成功能障碍，包括IFN-γ和TNF-α减少，IL-10增加。通过HHLA2敲除或抗体阻断破坏这一通路可以恢复T细胞的代谢和效应功能，在人源化小鼠模型中减缓肿瘤进展。值得注意的是，HHLA2/KIR3DL3的抑制作用与EGFR酪氨酸激酶抑制剂联合使用可以增强抗肿瘤免疫并抑制肿瘤进展。这些发现表明HHLA2–KIR3DL3是EGFR突变NSCLC中的一个关键免疫抑制途径，可能为治疗靶点提供依据，从而改善临床结果。
引言
肺癌仍然是全球癌症相关发病率和死亡率的主要原因，其中非小细胞肺癌（NSCLC）是最主要的亚型[1]，[2]。在NSCLC的分子亚型中，表皮生长因子受体（EGFR）突变肺癌在亚洲人群中尤为普遍，近50%的肺腺癌病例存在EGFR突变[3]。尽管针对PD-1/PD-L1轴的免疫检查点抑制剂（ICIs）的出现彻底改变了NSCLC的治疗[4]，[5]，[6]，但它们在EGFR突变NSCLC中的疗效仍不尽如人意[7]，[8]，[9]。这种疗效不佳至少部分归因于EGFR突变肿瘤中PD-L1表达较低和CD8+ T细胞浸润有限[10]，[11]。然而，即使PD-L1表达高的EGFR突变NSCLC患者也未能从单药治疗中获得显著临床益处[9]，[12]。这些发现突显了EGFR突变NSCLC中存在其他免疫逃逸机制，强调了迫切需要寻找新的免疫治疗靶点并提高该患者群体的免疫治疗效果。
B7家族的免疫检查点分子属于免疫球蛋白（Ig）超家族，在调节T细胞活性和维持免疫稳态中起核心作用[13]，[14]。为了识别NSCLC中的新免疫靶点，我们之前已经证明HHLA2在两个独立临床队列中是肿瘤特异性的，并且在EGFR突变NSCLC中高度富集[10]。HHLA2是一种位于3q13.13染色体上的I型跨膜蛋白，含有三个Ig样胞外结构域，在多种恶性肿瘤（包括胃癌、结直肠癌和肾癌）中过度表达，其表达与不良临床结果相关[15]，[16]，[17]，[18]，[19]。在EGFR突变NSCLC中，HHLA2表达升高与肿瘤浸润淋巴细胞（TIL）减少同时发生[10]，这表明HHLA2可能是EGFR突变NSCLC中的一个主要免疫调节分子。尽管有这些观察结果，HHLA2在EGFR突变NSCLC中的功能作用及其调节抗肿瘤免疫的机制仍不完全清楚。
代谢失调越来越被认为是肿瘤微环境（TME）中T细胞耗竭和免疫抑制的关键因素[20]，[21]，[22]。CD8+ T细胞对于抗肿瘤免疫至关重要，它们依赖代谢适应性来维持其效应功能[23]，[24]。然而，在免疫抑制的TME中，代谢途径常常受到破坏，导致T细胞活性下降和肿瘤清除能力减弱[25]，[26]，[27]。HHLA2已被确定为一种与免疫细胞上的KIR3DL3或TMIGD2受体相互作用的免疫调节分子，从而促进免疫逃逸[28]，[29]，[30]。虽然这种受体-配体相互作用已在多种肿瘤类型中得到证实，但其对代谢途径（包括由SLC38A2和SLC1A5等关键转运蛋白介导的谷氨酰胺转运）的下游影响仍不清楚。需要进一步研究以阐明HHLA2在代谢重编程中的作用，特别是在EGFR突变NSCLC的背景下。
本研究旨在验证HHLA2是否是EGFR突变NSCLC中的一个关键免疫检查点，并系统地阐明HHLA2在TME中通过何种免疫抑制机制介导CD8+ T细胞耗竭。我们进一步评估了单独或与EGFR酪氨酸激酶抑制剂（EGFR-TKIs）联合靶向HHLA2–KIR3DL3轴的治疗效果，作为恢复CD8+ T细胞活性和克服EGFR突变NSCLC中免疫抵抗的策略。这些发现揭示了免疫逃逸的机制，并揭示了与EGFR突变NSCLC相关的治疗靶点。
部分内容摘录
HHLA2通过维持免疫抑制的TME促进EGFR突变NSCLC的生长
首先在EGFR野生型肺癌细胞系A549以及EGFR突变细胞系PC-9、H1975、HCC827和H1650中评估了HHLA2的水平。HHLA2在EGFR突变细胞中表达显著升高，尤其是在HCC827和H1650中（图1A）。为了评估其功能相关性，我们在HCC827和H1650细胞中沉默了HHLA2，然后将这些细胞植入huHSC-NCG小鼠体内。免疫组化证实了异种移植肿瘤中HHLA2的有效敲低（图1B，图S1A）。
讨论
HHLA2是B7家族的成员，在多种癌症中广泛表达，并与疾病侵袭性和不良预后相关[33]，[34]，[35]，[36]。我们的研究表明HHLA2是EGFR突变NSCLC中的一个关键免疫检查点，并揭示了一个以前未被认识的以HHLA2为中心的肿瘤- T细胞通信通路。我们证明HHLA2与CD8+ T细胞上的KIR3DL3结合，通过ERK/MAPK依赖性抑制谷氨酰胺转运蛋白来驱动T细胞耗竭
细胞培养
人EGFR野生型肺腺癌细胞系A549和EGFR突变肺腺癌细胞系PC-9（EGFR E746-A750 del）、H1975（EGFR L858R/T790M突变）、HCC827（EGFR Exon 19缺失）和H1650（EGFR Exon 19缺失）由中国国家认证细胞库（上海）购买。肺腺癌细胞系A-427从Procell（武汉）购买。A549和H1975在DMEM（Gibco，美国）中培养，而PC-9、HCC827和H1650则在...
CRediT作者贡献声明
余少荣：撰写 – 审稿与编辑、验证、方法学、资金获取、数据管理、概念构思。张艳艳：撰写 – 初稿撰写、资金获取、概念构思。赵志婷：正式分析。沈建南：验证、数据管理、概念构思。吴飞：撰写 – 初稿撰写、验证、方法学、数据管理、概念构思。尹蓉：资源提供。李明：资源提供。任斌辉：实验研究。陈艳：方法学研究
数据和材料的可用性
本研究中的数据可应要求向通讯作者索取。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。
AI使用披露
在准备本手稿期间，仅使用ChatGPT（OpenAI）进行语法和句法校正。作者审查并编辑了所有内容，并对所呈现的科学信息的完整性和准确性负全责。该工具未生成任何数据、分析或科学结论。
资助
本工作得到了中国国家自然科学基金（编号82172872）、江苏省医学创新中心（编号CXZX202224）、江苏省肿瘤医院研究项目（编号YSPY202408）和江苏省肿瘤医院青年人才研究项目（编号RCYQ202403）的支持。
利益冲突声明
? 作者声明他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。
