靶向调节性 T 细胞：胶质母细胞瘤免疫治疗的新希望

《Immunity》：Regulatory T cell depletion promotes myeloid cell activation and glioblastoma response to anti-PD1 and tumor-targeting antibodies

本文聚焦胶质母细胞瘤（GBM）这一致命性脑瘤。研究发现调节性 T（Treg）细胞与患者预后相关，靶向 Treg 细胞的抗 CD25NIB抗体可促进肿瘤控制，联合治疗展现出良好前景，为 GBM 免疫治疗提供了新策略。

　　

一、研究背景

胶质母细胞瘤（GBM）是最常见且侵袭性最强的弥漫性胶质瘤亚型，致死率极高。手术治疗后患者的中位总生存期较短，若肿瘤不可切除，生存期更短。免疫检查点阻断疗法，如针对 CTLA-4 和程序性细胞死亡蛋白 1（PD1）的抗体治疗，在 GBM 治疗中未能取得显著临床效果，主要原因是 GBM 具有免疫抑制性的肿瘤微环境以及类固醇治疗后免疫功能下降。

调节性 T（Treg）细胞在肿瘤免疫中起着关键作用，它能通过分泌免疫抑制因子、直接杀伤细胞以及竞争消耗营养物质和细胞因子等方式抑制免疫反应。在 GBM 中，Treg 细胞的作用尚不明确，且其与患者生存之间的关系也存在争议。在小鼠 GBM 模型研究中，常用针对 Treg 细胞表面受体的抗体来耗竭 Treg 细胞，但这些抗体存在与小鼠 Fcγ 受体相互作用等问题，限制了其向人体应用的转化。因此，深入研究 Treg 细胞在 GBM 中的作用以及开发有效的靶向治疗策略具有重要意义。

二、研究方法

1. 构建 GBM 特异性 Treg 细胞基因签名：通过对原发性和复发性 GBM 进行单细胞 RNA 测序，构建 GBM 特异性 Treg 细胞基因签名，并分析其与患者生存的相关性。
2. 动物实验：利用 Nf1^?/?Pten^?/?EGFRvIII⁺（NPE-IE）小鼠 GBM 模型，评估抗 CD25^NIB抗体对 Treg 细胞的耗竭作用以及对肿瘤生长、免疫细胞变化和生存的影响。同时，使用不同的抗体进行联合治疗，观察协同效果。
3. 细胞实验：对肿瘤组织进行单细胞 RNA 测序、流式细胞术分析，以鉴定不同的免疫细胞亚群，研究 Treg 细胞耗竭对免疫细胞的影响，以及相关分子机制。还通过体外实验评估细胞的增殖、活化和吞噬能力等。
4. 分析公共数据集：分析公开的 Cytof 和单细胞 RNA 测序数据，进一步验证研究结果，并对人类 GBM 样本进行相关分析。
5. 患者来源肿瘤片段（PDTF）实验：利用 PDTF 系统，研究抗人 CD25^NIB抗体在人类 GBM 肿瘤微环境中的作用，包括对 Treg 细胞的耗竭和对 CD8⁺T 细胞的激活。

三、研究结果

1. Treg 细胞与 GBM 患者生存及 CD25 表达的关系：构建的 GBM 特异性 Treg 细胞基因签名与患者较差的生存结局和较高的风险比相关。通过对公开的 Cytof 数据和单细胞 RNA 测序数据的分析，发现 Treg 细胞在 GBM 中是一个离散的群体，且表达高水平的 CD25 和 CTLA-4，其中 CD25 的表达更为特异性，这为靶向 CD25 治疗提供了理论依据。此外，GBM 中的 T 细胞多处于低增殖状态，可能与 Treg 细胞消耗 IL-2 并诱导 T 细胞静止有关。
2. 抗 CD25^NIB治疗对小鼠 GBM 的影响：在 NPE-IE 小鼠 GBM 模型中，抗 CD25^NIB治疗显著降低了 Treg 细胞的频率，同时增加了 PD1⁺KI67^highGZMB⁺CD8⁺T 细胞（C3）的频率和数量。这种变化是 IL-2 依赖的，IL-2 中和会阻止 C3 细胞的增加和肿瘤控制。抗 CD25^NIB治疗还促进了肿瘤清除，延长了小鼠的生存期，而阻断 CD8⁺T 细胞或中和 IL-2 则会显著降低小鼠的生存。与抗 CD25 克隆 PC61 相比，抗 CD25^NIB能更好地促进肿瘤控制，因为 PC61 会阻断 IL-2 信号在效应 T 细胞中的传递。
3. 抗 CD25^NIB对 CD8⁺T 细胞的影响及与抗 PD1 的协同作用：抗 CD25^NIB治疗导致 CD8⁺T 细胞的克隆扩增，尤其是在循环和效应细胞簇中。通过单细胞 RNA 测序分析发现，抗 CD25^NIB处理后，循环的 Mki67⁺CD8⁺T 细胞克隆显著扩增，且这些细胞下调了 Tox，上调了 Gzmb、Gzmk 和 Mki67 等基因。抗 CD25^NIB与抗 PD1 联合治疗比单一治疗更能显著延长小鼠的生存期，显示出协同效应。
4. Treg 细胞耗竭对髓系细胞的影响：Treg 细胞耗竭通过 IFN-γ 依赖的机制增加了 FcγR^hi单核细胞来源的巨噬细胞（MDMs）、常规树突状细胞（cDC）2、单核细胞 1 和单核细胞 2 的频率和数量。CD8⁺T 细胞是产生 IFN-γ 的主要细胞，同时 NK 细胞和 CD4⁺Tconv 也参与了 IFN-γ 的产生。FcγR^hiMDMs 具有较高的吞噬潜力，在 Treg 细胞耗竭后，其吞噬相关基因和 FcγRIV 的表达显著上调。
5. 抗 CD25^NIB与肿瘤靶向抗体联合治疗的效果：抗 CD25^NIB与抗 EGFRvIII 抗体联合治疗可促进肿瘤消退和长期生存，这种联合治疗的效果依赖于 IFN-γ，IFN-γ 阻断会削弱其治疗效果。该协同效应在另一种 GBM 模型（GL261-EGFRvIII）和表达 B7-H3 的皮下小鼠模型中也得到了验证。
6. 抗人 CD25^NIB在人 GBM PDTFs 中的作用：在人 GBM PDTFs 中，抗人 CD25^NIB促进了 Treg 细胞的耗竭和 CD8⁺T 细胞的激活，增加了效应记忆 CD8⁺T 细胞的数量，且不影响 CD4⁺Tconv 细胞。这表明人 GBM 的免疫肿瘤微环境具备抗人 CD25^NIB介导 Treg 细胞耗竭和 CD8⁺T 细胞激活的分子机制。

四、研究讨论

1. Treg 细胞靶向治疗的意义：本研究表明 Treg 细胞在 GBM 的免疫抑制微环境中起重要作用，其丰度与患者预后不良相关，支持了靶向 Treg 细胞作为 GBM 潜在治疗方法的观点。CD25 在肿瘤浸润 Treg 细胞上高表达，是一个有价值的治疗靶点。
2. T 细胞状态及免疫激活机制：GBM 中 CD8⁺T 细胞表现出与其他肿瘤不同的表型，低水平的 TIM3、LAG3 和 KI67 表明其可能处于较少增殖和耗竭的状态，这可能与 GBM 的低肿瘤突变负荷有关。抗 CD25^NIB通过增加 IL-2 的可用性激活 CD8⁺T 细胞，为免疫激活提供了新途径，同时也提示了精确递送 IL-2 治疗的潜在价值。
3. 联合治疗的优势：抗 CD25^NIB与抗 PD1 联合治疗显示出协同效应，比单一治疗更能有效控制肿瘤，这为临床治疗提供了新的联合治疗策略。此外，抗 CD25^NIB还能通过重塑先天肿瘤微环境，增加 FcγR^hiMDMs 的频率，为与肿瘤靶向抗体的联合治疗提供了可能。
4. 研究的局限性与展望：本研究虽揭示了 Treg 细胞耗竭促进 FcγR^hiMDMs 招募的机制，但缺乏对特定 T 细胞亚群中 Ifng 基因的特异性删除研究，无法明确介导这一过程的最重要亚群。未来研究可进一步探索如何更精准地调控 Treg 细胞和免疫微环境，优化联合治疗方案，提高 GBM 的治疗效果。

综上所述，该研究为 GBM 的免疫治疗提供了新的思路和潜在的治疗靶点，抗 CD25^NIB抗体在单药或联合治疗中展现出了良好的前景，有望为 GBM 患者带来新的希望。