HERV-K TM亚基通过靶向CD3ε核心受体诱导CD8+ T细胞失能及肿瘤免疫逃逸的机制研究

本研究揭示了人类内源性逆转录病毒HERV-K的跨膜亚基（K-TM）作为新型病毒免疫检查点（VIC）的关键作用：通过直接结合CD3ε受体的ITAM结构域，抑制TCR信号通路，导致CD8+ T细胞失能（anergy），从而促进AML和PDAC的免疫逃逸。靶向K-TM可逆转T细胞功能障碍，为冷肿瘤免疫治疗提供新策略。

　　

引言

尽管癌症免疫治疗取得进展，但多数患者仍面临T细胞功能障碍的挑战。CD8⁺ T细胞失能是肿瘤免疫逃逸的关键驱动因素，但其机制尚未明确。近期研究发现，人类内源性逆转录病毒HERV-K的跨膜亚基（K-TM）在急性髓系白血病（AML）和胰腺导管腺癌（PDAC）患者中异常表达，可能参与免疫调控。本研究系统探索了K-TM在T细胞失能中的作用及其分子机制。

结果与讨论

K-TM在CD8⁺ T细胞和癌症患者血清中高表达

通过流式细胞术和Western blot分析，发现PDAC和AML患者的CD8⁺ T细胞中K-TM表达显著高于健康人（PDAC患者41.07% vs 健康人3.53%）。尤其值得注意的是，终末耗竭型（PD-1⁺ TIM-3⁺）CD8⁺ T细胞的K-TM表达高达85.73%。此外，癌症患者血清中K102 Env蛋白水平显著升高（AML患者19.16 ng mL^-1 vs 健康人0.45 ng mL^-1），提示K-TM可能通过细胞内和细胞外双重途径发挥作用。

K-TM与T细胞抗肿瘤功能呈负相关

功能实验显示，低表达K-TM的健康人CD8⁺ T细胞在效靶比10:1时能有效杀伤肿瘤细胞，而高表达K-TM的患者T细胞则丧失此能力。通过CRISPR-Cas9技术敲除K-TM后，Jurkat T细胞和原代CD8⁺ T细胞的肿瘤杀伤能力显著恢复；反之，过表达K-TM则抑制T细胞活性。

K-TM诱导T细胞失能的分子机制

糖基化和非糖基化K-TM蛋白均能剂量依赖性抑制CD8⁺ T细胞增殖（糖基化K-TM最低有效浓度仅1 ng mL^-1），并减少IFN-γ分泌。机制研究表明，K-TM通过其跨膜结构域（TMD）直接结合CD3ε的ITAM域，亲和力达1.83 nM（糖基化形式），抑制CD3ε磷酸化，进而阻断ZAP70/Lck/ERK信号通路。分子对接模拟显示，K-TM的TMD与CD3ε形成8个氢键，关键位点GLN195-CYS647和ARG205-ASN640对结合至关重要。

K-TM促进肿瘤免疫逃逸

在小鼠模型中，表达K-TM的MCA205肿瘤在Balb/c小鼠体内生长更快（肿瘤重量0.61 g vs 对照组0.07 g），免疫抑制指数达1.54。组织学分析显示，K-TM显著减少肿瘤内CD8⁺ T细胞浸润，形成"冷肿瘤"微环境。

靶向干预策略

使用系统性红斑狼疮（SLE）患者的K-TM抗体或重组凝集素hFL（亲和力49.5 nM）处理，可使T细胞杀伤效率提升60%。在KPC移植瘤模型中，hFL治疗使肿瘤生长抑制率达80%，且未引起明显毒性。

结论

该研究首次将K-TM定义为病毒免疫检查点（VIC），其通过"劫持"TCR信号核心元件CD3ε诱导T细胞失能。人类基因组中存在67个高度保守的K-TM编码基因，其TMD和免疫抑制域（ISU）的保守性超过98%，提示其在肿瘤免疫逃逸中的广泛作用。靶向K-TM可与现有PD-1抑制剂联用，为免疫治疗耐药患者提供新选择。目前研究者已着手开发K-TM中和抗体（专利号202411470226.8），推动临床转化研究。