《Nature Communications》：The CD4+ T cell population partners with Tpex CD8+ T cells to mediate antitumor immunity in the tumor microenvironment
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针对肿瘤微环境中维持Tpex CD8+T细胞功能的CD4+T细胞伙伴身份不清的问题，研究人员通过多组学分析，鉴定出一个与Tpex在数量、空间上共定位的新CD4+T细胞亚群——Th7R细胞。其表达淋巴毒素-β和CXCL13，与三级淋巴结构（TLS）形成相关，并能增强Tpex丰度，二者共同预示对PD-1阻断疗法的更好应答。该研究揭示了抗肿瘤T细胞免疫维持的新机制。
在肿瘤免疫治疗领域，CD8+T细胞是攻击癌细胞的“主力军”，但它们常常陷入一种功能耗竭的状态，导致治疗效果不尽如人意。近年来，科学家们发现了一类特殊的CD8+T细胞——前体耗竭T细胞（Tpex），它们就像一支保持战斗潜力的“预备役”，既能自我更新，又能不断分化为具有杀伤能力的“前线部队”，在肿瘤微环境（TME）中持续供应抗肿瘤免疫力量。然而，这支“预备役”部队并非孤军奋战，它需要“盟友”的支持才能保持活力和增殖能力。传统上，我们知道CD4+T细胞（辅助T细胞）像免疫系统的“指挥官”，能够帮助激活和支持CD8+T细胞。但在肿瘤内部，具体是哪个CD4+T细胞亚群扮演了Tpex的“专属伙伴”角色，一直是个悬而未决的谜题。解开这个谜团，对于理解如何长久维持抗肿瘤免疫、改进现有的免疫疗法（如PD-1抑制剂）具有关键意义。
为了回答这一问题，一支研究团队开展了一项深入探索。他们主要收集了肺癌患者，以及部分肾细胞癌患者的样本，包括外周血、肿瘤组织和淋巴结，并运用了单细胞RNA测序（scRNA-seq）、单细胞T细胞受体测序（scTCR-seq）和质谱流式细胞术等前沿技术，对T细胞群体进行了高分辨率的解析。这项研究的结果近期发表在《Nature Communications》上。
研究中应用的关键技术方法
研究人员综合运用了多项关键技术来解析T细胞亚群。首先，他们对来自肺癌和肾细胞癌患者的外周血、肿瘤和淋巴结样本进行了单细胞RNA测序（scRNA-seq），以在转录组层面无偏倚地鉴定细胞类型和状态。同时，结合单细胞T细胞受体测序（scTCR-seq），追踪了T细胞的克隆扩增和迁移轨迹。此外，研究还利用质谱流式细胞术（CyTOF）在蛋白质水平上对细胞表型进行了高维验证。在小鼠模型中，通过过继性T细胞转移实验，在体内验证了特定T细胞亚群的功能。
研究结果
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鉴定出一个与Tpex共定位的新型CD4+T细胞亚群——Th7R
通过分析单细胞数据，研究人员在肿瘤和淋巴结中发现了一个独特的CD4+T细胞群体。这群细胞高表达白细胞介素7受体（IL-7R），同时表达趋化因子受体CCR6，但其转录谱特征更偏向于1型辅助T细胞（Th1）谱系，因此被命名为“Th7R”细胞。分析显示，Th7R细胞在数量上与Tpex CD8+T细胞呈显著正相关，并且通过空间分析技术发现，两者在肿瘤微环境中存在密切的空间共定位。
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Th7R细胞表达促进淋巴结构形成的因子，并与三级淋巴结构相关
对Th7R细胞基因表达特征的深入分析揭示，它们高表达淋巴毒素-β（LT-β）和趋化因子CXCL13。这两种分子是诱导和形成三级淋巴结构（TLS）的关键信号。TLS是肿瘤内异位形成的、类似淋巴结的免疫细胞聚集区，通常与更好的抗肿瘤免疫和预后相关。研究证实，Th7R细胞的丰度与肿瘤内高内皮小静脉（HEVs，淋巴细胞进入组织的主要通道）的密度以及TLS的存在呈正相关，提示Th7R细胞可能通过分泌LT-β和CXCL13，参与塑造一个有利于免疫细胞募集和相互作用的局部微环境。
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Th7R细胞支持Tpex的维持
为了在功能上验证Th7R细胞的作用，研究者在临床前小鼠模型中进行了过继性T细胞转移实验。他们将Th7R细胞转移到荷瘤小鼠体内，结果发现，这显著增加了肿瘤内Tpex CD8+T细胞的数量。这一直接证据表明，Th7R细胞在体内具有支持Tpex群体维持和/或扩增的功能。
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Th7R和Tpex与PD-1阻断治疗反应正相关
最后，研究团队将这一发现与临床结局联系起来。他们分析了接受新辅助（即手术前）PD-1阻断疗法（抗PD-1治疗）的肺癌患者样本。结果显示，肿瘤中Th7R细胞和Tpex CD8+T细胞的共同存在，与患者对治疗产生病理学缓解（即肿瘤细胞大量坏死）显著正相关。这表明，由Th7R细胞和Tpex构成的“伙伴关系”，是预测和驱动PD-1抑制剂疗效的一个潜在关键因素。
研究结论与意义
这项研究系统性地鉴定并功能验证了一个名为Th7R的新型CD4+T细胞亚群，该亚群是维持肿瘤微环境中Tpex CD8+T细胞功能的关键细胞伙伴。Th7R细胞通过表达LT-β和CXCL13，与Tpex在三级淋巴结构内共定位，可能共同营造了一个支持抗肿瘤T细胞反应和存活的微生态位。研究不仅揭示了抗肿瘤CD8+T细胞长效维持的一个具体细胞和分子机制，还将基础免疫发现与临床疗效紧密相连，证明肿瘤内Th7R-Tpex细胞模块的存在与PD-1免疫检查点阻断疗法的成功密切相关。这一发现为未来开发新的免疫治疗策略提供了重要思路，例如，通过靶向或扩增Th7R细胞来增强Tpex的维持，从而可能改善现有免疫疗法的效果或克服耐药性。
