综述:人类长效T细胞(LLT)在衰老和非小细胞肺癌(NSCLC)中的分布与功能

《Frontiers in Immunology》:Distribution and function of human long-lasting T cells in aging and non-small cell lung cancer

【字体: 时间:2026年07月16日 来源:Frontiers in Immunology 7.0

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  T淋巴细胞是适应性免疫系统的关键组成部分,通过具有不同功能特性和空间分布的异质性亚群,协调病原体特异性反应和长期免疫记忆。本综述系统阐述了长效T细胞亚群——包括初始T细胞(Tn)、干细胞样记忆T细胞(Tscm)、中央记忆T细胞(Tcm)、效应记忆T细胞(Tem

  
T淋巴细胞是适应性免疫系统的关键组成部分,通过具有不同功能特性和空间分布的异质性亚群,协调病原体特异性反应和长期免疫记忆。本综述系统阐述了长效T细胞亚群——包括初始T细胞(Tn)、干细胞样记忆T细胞(Tscm)、中央记忆T细胞(Tcm)、效应记忆T细胞(Tem)和组织驻留记忆T细胞(Trm)——在生理和病理背景下的起源、分布和功能特化,重点关注衰老和非小细胞肺癌(NSCLC)。研究人员进一步剖析了免疫衰老(immunosenescence)与NSCLC发病机制之间复杂交织的机制。阐明衰老如何重塑T细胞的维持、组织向性和代谢适应,为开发针对NSCLC的靶向治疗干预提供了概念框架。
长效T细胞(LLT)亚群:定义与分类
论文首先明确了长效T细胞的概念框架。适应性免疫中,初始T细胞(Tn)在胸腺发育成熟后,持续循环于血液和次级淋巴器官(SLOs)之间。被抗原提呈细胞(APCs)激活后,Tn细胞经历克隆扩增分化成效应T细胞(Teff),执行免疫清除。抗原清除后,超过95%的Teff细胞经历激活诱导的细胞死亡(AICD),而少于5%的细胞存活并分化为长寿的记忆T细胞。记忆T细胞可进一步分为干细胞样记忆T细胞(Tscm)、中央记忆T细胞(Tcm)、效应记忆T细胞(Tem)和组织驻留记忆T细胞(Trm)。论文将Tn细胞和这些记忆T细胞亚群统称为长效T(LLT)细胞,强调其共同的长寿属性,并指出每个LLT亚群具有独特的迁移模式,与其免疫功能紧密交织。

初始T细胞(Tn)的分布与功能
Tn细胞源自骨髓来源的胸腺播种祖细胞(TSPs),在胸腺内经历严格的阴性选择和阳性选择后,成熟为初始T细胞。它们从胸腺输出后,通过归巢受体CD62L和CCR7的引导,在血液和次级淋巴器官(SLOs)之间持续再循环,这种动态再循环最大限度地增加了与稀有抗原特异性克隆相遇的机会,并维持了T细胞的多样性。

衰老对Tn细胞的影响
胸腺退化是免疫衰老的核心特征,导致胸腺输出减少,损害初始T细胞(Tn)库的维持,表现为CD8+ Tn细胞比例显著下降,CD38为标志的近期胸腺输出细胞(RTEs)减少。同时,残留的初始库组成发生改变,如CXCR3为标志的细胞增加,功能上向促炎状态转变,如白细胞介素-2(IL-2)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)产生增加。

NSCLC中Tn细胞的组成与功能
在非小细胞肺癌(NSCLC)中,循环Tn细胞频率降低,且CD4+初始与记忆细胞比例与无进展生存期呈正相关。功能性方面,外周CD8+ Tn细胞干扰素-γ(IFN-γ)和TNF-α产生减少,CD4+ Tn细胞TNF-α分泌受损。值得注意的是,在肿瘤受累淋巴结中,Tn细胞频率和细胞因子产生与无肿瘤淋巴结相当,提示肿瘤对Tn细胞的影响具有隔室特异性。在肿瘤微环境(TME)中,Tn细胞比例显著偏低,且其是否代表真正的初始T细胞仍存在争议,因为其高IFN-γ产生和CD95表达提示可能具有预先抗原接触经历。

干细胞样记忆T细胞(Tscm)的分布与功能
Tscm细胞在记忆T细胞层级中占据独特位置,具有初始样表型(如CD45RA、CCR7、CD62L、CD27、CD28)和高表达记忆及激活相关分子(如CD95、白细胞介素-2受体β(IL-2Rβ)、CXCR3)。其转录谱表达与干性相关的因子如TCF1、LEF1、FOXP1和B细胞淋巴瘤2(BCL2)。Tscm细胞的生成受抗原启动、微环境信号和细胞内信号(如Wnt/β-连环蛋白、Notch信号)调控。其组织分布偏向次级淋巴器官,在外周血中频率极低,仅占CD4+和CD8+ T细胞的2-3%。

衰老对Tscm细胞的影响
衰老对Tscm细胞的影响取决于表型定义。使用宽泛表型时,总体循环Tscm库频率看似无显著变化,但高分辨率表型分析发现,CD4+ Tscm细胞,尤其是近期胸腺输出样(RTE样)亚群随年龄下降。在功能上,来自老年人的CD4+ Tscm细胞增殖和分化能力减弱,白细胞介素-2(IL-2)、白细胞介素-21(IL-21)、干扰素-γ(IFN-γ)和 TNF分泌减少,T细胞受体(TCR)库多样性下降,并表现出线粒体和代谢紊乱。这些缺陷与经典Wnt/β-连环蛋白信号衰减相关。

NSCLC中Tscm细胞的组成与功能
在NSCLC中,Tscm细胞在外周血、肿瘤引流淋巴结和肿瘤微环境(TME)中发生显著的重新分布。相对于健康供者,NSCLC患者循环CD4+ Tscm细胞选择性扩增,而CD8+ Tscm细胞频率无变化。肿瘤浸润淋巴结中Tscm细胞显著扩增。在TME中,肿瘤浸润淋巴细胞(TILs)中也含有可观的Tscm细胞群。功能性方面,CD4+ Tscm细胞干扰素-γ(IFN-γ)产生增加,尤其在TILs中高达77.61%,而CD8+ Tscm细胞在TILs和血液中IFN-γ频率一致,表明亚群特异性调控。

基于Tscm细胞的免疫治疗
Tscm细胞通过持续存在、增殖和产生效应CD8+ T细胞来提供长期抗肿瘤保护。嵌合抗原受体(CAR)T细胞疗法中,从未成熟T细胞或Tscm细胞生成CAR T细胞可增强抗肿瘤反应并减少细胞因子释放综合征(CRS)。补充白细胞介素-15(IL-15)、阻断磷脂酰肌醇3-激酶δ(PI3Kδ)以及代谢干预(如雷帕霉素介导的mTOR抑制)等措施均可促进Tscm生成,增强CAR T细胞功能和抗肿瘤效力。

中央记忆T细胞(Tcm)和效应记忆T细胞(Tem)的分布与功能
Tcm细胞(CCR7+CD62L+)主要在血液和次级淋巴器官(SLOs)之间再循环,而Tem细胞缺乏这些受体,优先迁移至外周组织。Tcm细胞在淋巴和循环隔室中富集,而Tem细胞是黏膜组织(如肺、肠)的主要记忆亚群。

衰老对Tcm和Tem细胞的影响
随着年龄增长,T细胞从初始型向记忆型转变,CD4+和CD8+Tcm及Tem亚群均增加,其中CD8+ Tcm细胞在老年人中显著增多。功能性上,Tcm细胞逐渐获得辅助性T细胞2(Th2)样功能特征,表现为GATA3活性增强和IL-4分泌增加,同时CD40配体(CD40L)表达降低,削弱了对记忆B细胞的共刺激能力。Tem细胞则表现为双相功能适应:儿童期具有强效杀伤活性,而老年期则转向慢性炎症和抗病毒表型。

NSCLC中Tcm和Tem细胞的组成与功能
NSCLC中外周记忆T细胞隔室发生重塑,以CD4+记忆T细胞的选择性扩增为特征,但CD8+记忆T细胞的变化在各研究中不完全一致。这种重塑是动态且亚群特异性的,在不同肿瘤分期和治疗干预下呈现不同模式。在空间上,肿瘤引流淋巴结中Tcm和Tem细胞的分布显示出与无肿瘤淋巴结的差异,如NSCLC中CD4+ Tem细胞主导。在肿瘤微环境(TME)中,CD4+肿瘤浸润淋巴细胞(TILs)中Tem细胞最丰富,而CD8+ TILs中Tem和Teff细胞占主导。功能性上,外周血CD4+Tcm/Tem和CD8+ Tem细胞IFN-γ、TNF-α和IL-17水平降低,而TILs中含有更高比例的细胞因子产生细胞。单细胞RNA测序揭示CD8+ Tcm细胞静息基因下调、激活标志物上调。

组织驻留记忆T细胞(Trm)的分布与功能
Trm细胞是外周组织免疫监视的重要介质,在黏膜屏障、皮肤、胃肠道等组织中长期驻留。其驻留受转录因子如Runt相关转录因子3(Runx3)和同源盒蛋白Hobit调控,这些因子抑制排出受体鞘氨醇-1-磷酸受体1(S1PR1)并增强驻留标志物CD69和CD103的表达。

衰老对Trm细胞的影响
Trm细胞的丰度和功能在整个生命周期中表现出阶段特异性变化:婴儿期和儿童期快速积累并功能成熟,成年期维持稳态,老年期则出现细胞持久性与保护功能的解耦。老年个体的肠道Trm细胞功能受损,肺部CD8+ Trm样细胞数量虽增加,但出现TCR库受限、PD-1表达升高和防护能力下降等功能障碍特征。

NSCLC中Trm细胞的组成与功能
在NSCLC中,CD8+ Trm细胞(CD103+CD69+CD49a+)是重要的肿瘤浸润淋巴细胞(TILs)亚群,在早期NSCLC中占CD8+ TILs的51%,其密度与患者生存率改善和对免疫检查点阻断(ICB)治疗反应密切相关。Trm细胞具有功能异质性:PD-1+TIM-3- Trm细胞保留细胞毒活性,而PD-1+TIM-3+ Trm细胞显示出功能异常。尽管表达多种抑制性受体,Trm细胞仍可通过颗粒酶产生和CD103-E-钙黏蛋白相互作用保持细胞毒活性。其抗肿瘤活性受肿瘤微环境中的趋化因子轴和异常血管生成调控。

结论与展望
本综述总结了长效T细胞(LLT)亚群在生理状态和NSCLC中的时空分布、功能异质性和调控特征。证据表明,这些细胞群是动态的,不断受到衰老、组织环境和肿瘤进展的影响。T细胞在肺癌中的衰老是一个多层次过程,涉及内在T细胞功能障碍、与年龄相关的肿瘤微环境(TME)重塑以及免疫代谢紊乱。阐明衰老如何重塑T细胞维持、组织向性和代谢适应,有望改进风险分层,为维持抗肿瘤免疫提供策略,并指导更精准的免疫治疗方案开发,尤其是在老年人群中。
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