兩款已經(jīng)獲批上市的CAR-T細(xì)胞療法均需要從患者血液中提取T細(xì)胞，因此也稱為自體CAR-T。目前，大多數(shù)癌癥患者還沒(méi)有從這些自體CAR-T療法中獲益，往往回收至體內(nèi)的CAR-T細(xì)胞會(huì)出現(xiàn)腫瘤免疫逃逸現(xiàn)象，導(dǎo)致復(fù)發(fā)或治療無(wú)效，因此也出現(xiàn)了與免疫檢查點(diǎn)抑制劑（如PD-1/L1抗體）聯(lián)合治療等方案。

其實(shí)，腫瘤逃避免疫系統(tǒng)的機(jī)制與腫瘤微環(huán)境（TME）息息相關(guān)。研究顯示，腫瘤細(xì)胞可采用多種方式逃避免疫系統(tǒng)的攻擊。靶向TME中的免疫抑制通路能夠引起進(jìn)展期患者體內(nèi)持續(xù)的抗腫瘤應(yīng)答，對(duì)于癌癥進(jìn)展方面同樣有著非比尋常的重要性。

腫瘤微環(huán)境（TME）

腫瘤微環(huán)境（TME）是腫瘤賴以生存的復(fù)雜環(huán)境，主要由多種不同細(xì)胞外基質(zhì)（ECE）和基質(zhì)細(xì)胞組成。

越來(lái)越多的研究證明，TME可以決定腫瘤的異質(zhì)性，并在隨后的腫瘤發(fā)展和腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移中發(fā)揮關(guān)鍵作用，可以說(shuō)是腫瘤的幫兇。因此，理解腫瘤細(xì)胞在腫瘤微環(huán)境中如何與其他細(xì)胞進(jìn)行相互作用并完成免疫逃逸是攻克腫瘤的重要一步。

腫瘤微環(huán)境中可能發(fā)生免疫逃逸的3個(gè)重要過(guò)程：

· 樹(shù)突狀細(xì)胞攝取腫瘤抗原后進(jìn)入淋巴結(jié)遞呈給T細(xì)胞；

· T細(xì)胞激活后浸潤(rùn)腫瘤微環(huán)境；

· T細(xì)胞識(shí)別腫瘤細(xì)胞后，增殖并殺傷腫瘤細(xì)胞。

這3個(gè)過(guò)程任何一個(gè)受到腫瘤微環(huán)境的干擾和抑制，機(jī)體的免疫系統(tǒng)就不能有效地識(shí)別和殺傷腫瘤細(xì)胞。而惡性腫瘤巧妙的利用免疫抑制微環(huán)境來(lái)逃避免疫系統(tǒng)的抗腫瘤反應(yīng)。

免疫逃逸的機(jī)制包括改變G1調(diào)節(jié)蛋白表達(dá)，抑制因子的產(chǎn)生，如IL-10、TGF-β、IDO，以及免疫抑制受體的過(guò)表達(dá)，例如程序性細(xì)胞死亡配體1（PD-L1）和Treg細(xì)胞的募集。

已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，TMB可以誘導(dǎo)任何年齡的人T細(xì)胞衰竭，盡管我們對(duì)它所涉及的分子機(jī)制仍不清楚。但之前的研究發(fā)現(xiàn)，衰竭與一系列細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)改變相關(guān)，例如通常產(chǎn)生較少的細(xì)胞因子信號(hào)PD-1過(guò)表達(dá)。最近也有研究表明，TMB引起表觀遺傳修飾，基因轉(zhuǎn)錄狀態(tài)也發(fā)生了變化。

至關(guān)重要的是，研究還發(fā)現(xiàn)：免疫細(xì)胞對(duì)病毒和腫瘤抗原的反應(yīng)隨著T細(xì)胞功能障礙而下降。

根據(jù)發(fā)表在《血液病學(xué)和腫瘤學(xué)雜志》上的最新研究報(bào)告，作者指出：提高癌癥免疫療法的療效將取決于深入了解衰老/衰竭的免疫T細(xì)胞功能障礙的狀態(tài)。該研究來(lái)自暨南大學(xué)血液學(xué)研究所，通訊作者為李揚(yáng)秋博士。

腫瘤免疫微環(huán)境讓T細(xì)胞衰老導(dǎo)致免疫逃逸

CD28的缺失

在幾種實(shí)體瘤中，研究人員已經(jīng)觀察到CD8+CD28- T細(xì)胞的積累。其中，CD28是T細(xì)胞表面重要的第二信號(hào)分子，它與其配體的結(jié)合能刺激淋巴細(xì)胞的增殖和細(xì)胞因子的產(chǎn)生，已知CD28分子的表達(dá)水平降低是免疫衰老的一個(gè)重要標(biāo)志。

最近，在MM患者中發(fā)現(xiàn)衰老T細(xì)胞的表征，包括具有CD28- KLRG1+ CD57+ 或CD28- CD57+ PD-1+ 表型的克隆擴(kuò)增的CD8+ T細(xì)胞。值得注意的是，這些T細(xì)胞克隆顯示端粒非依賴性衰老，端粒酶活性上調(diào)，表明衰老可逆。

cAMP的過(guò)表達(dá)與Treg細(xì)胞的聚集

腫瘤來(lái)源的cAMP已被證明是直接誘導(dǎo)T細(xì)胞衰老的原因，同時(shí)也是Treg細(xì)胞誘導(dǎo)T細(xì)胞衰老機(jī)制的關(guān)鍵信號(hào)分子。

在血液惡性腫瘤中，例如急性髓性白血病（AML）、急性淋巴細(xì)胞白血病（ALL）、慢性淋巴細(xì)胞白血病（CLL）、多發(fā)性骨髓瘤（MM）和B細(xì)胞淋巴瘤，均有發(fā)現(xiàn)Treg細(xì)胞聚集。據(jù)預(yù)測(cè)，減少Treg細(xì)胞積累能促進(jìn)AML患者的低復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)和無(wú)白血病生存（LFS）。

腫瘤治療手段往往也會(huì)由于T細(xì)胞衰老而導(dǎo)致負(fù)面影響，如復(fù)發(fā)和無(wú)效。例如，自體干細(xì)胞移植（ASCT）后MM患者的早期復(fù)發(fā)與CD28- CD57+ PD-1+ T細(xì)胞的增多相關(guān)。

可見(jiàn)，腫瘤免疫逃逸的策略之一是T細(xì)胞衰老。

對(duì)于CAR-T免疫療法，這就意味著患者體內(nèi)的衰老T細(xì)胞回收后再經(jīng)改造利用也不一定會(huì)有很強(qiáng)的抗腫瘤活性，因?yàn)槠浔緛?lái)就處于TME當(dāng)中，已經(jīng)帶有特定的衰老表型。因此，需要尋找T細(xì)胞衰老的生物標(biāo)志物來(lái)篩選較強(qiáng)活性的T細(xì)胞。

T細(xì)胞衰老的生物標(biāo)志物

盡管近年來(lái)已經(jīng)廣泛研究了效應(yīng)T細(xì)胞分化的分子和細(xì)胞生物標(biāo)志物，但許多與效應(yīng)T細(xì)胞的成熟和衰老相關(guān)的分子和信號(hào)傳導(dǎo)途徑仍然是未知的。

丨CD27、CD28、KLRG-1、CD57

衰老中的T細(xì)胞傾向于失去共刺激分子如CD27和CD28，同時(shí)表達(dá)殺傷細(xì)胞凝集素樣受體亞家族G（KLRG-1）和CD57。CD27和CD28下調(diào)與人端粒酶RNA組分（hTERC）表達(dá)的喪失有關(guān)，導(dǎo)致端粒酶活性降低，隨后端粒末端的累積受損。而干擾KLRG-1在T細(xì)胞上的連接已經(jīng)顯示出增強(qiáng)的增殖能力。其中，CD57顯示與嚴(yán)重的增殖受損有關(guān)，因此被認(rèn)為是T細(xì)胞衰老最可靠的表面標(biāo)志物。

丨G1調(diào)節(jié)蛋白

此外，參與細(xì)胞周期調(diào)控并與細(xì)胞應(yīng)激反應(yīng)相關(guān)的G1調(diào)節(jié)蛋白如p15、p16和p21在衰老的T細(xì)胞中上調(diào)，有證據(jù)表明p16 / Cdk6和p21 / WAF的結(jié)合水平升高，Cdk2和cyclinD3表達(dá)下調(diào)，Cdk2和Cdk6激酶活性降低。這些分子抑制從G1期到S期的轉(zhuǎn)變，迫使細(xì)胞進(jìn)入復(fù)制衰老。

丨T細(xì)胞免疫抑制性受體TIGIT

根據(jù)最近的一項(xiàng)研究，T細(xì)胞免疫抑制性受體TIGIT被認(rèn)為是新的T細(xì)胞衰老標(biāo)志物。與年輕個(gè)體相比，TIGIT在老年人的CD8 + T細(xì)胞中顯示出上調(diào)。此外，TIGIT + CD8 + T細(xì)胞表現(xiàn)出衰老免疫表型，包括KLRG1和CD57的高表達(dá)。

此外，TIGIT還被描述為HIV感染后衰竭的CD4+和CD8 + T細(xì)胞中的新標(biāo)記。衰竭的T細(xì)胞分階段地失去IL-2的產(chǎn)生、高增殖能力和離體殺傷能力，隨后喪失腫瘤壞死因子（TNF）的產(chǎn)生，并且在最后階段，部分或完全喪失了產(chǎn)生大量干擾素-γ的能力，最終導(dǎo)致物理缺失。這種效應(yīng)功能的下降還伴隨著CD4+ T輔助細(xì)胞的進(jìn)行性喪失和抑制性受體的表達(dá)增加，例如PD1、CTLA4、TIGIT、LAG-3、CD244、CD160和TIM3。

CAR-T療效不佳與T細(xì)胞衰老/衰竭相關(guān)

目前，過(guò)繼性細(xì)胞療法（ACT）正在成為晚期血液系統(tǒng)惡性腫瘤患者的潛在治療方法。 CAR-T和TCR-T細(xì)胞療法利用從患者分離的功能活性T細(xì)胞，將這些T細(xì)胞在體外重建和擴(kuò)增以識(shí)別靶細(xì)胞上的特異性抗原，現(xiàn)在已廣泛進(jìn)行針對(duì)白血病，淋巴瘤和一些實(shí)體瘤的臨床試驗(yàn)。

但FDA批準(zhǔn)的兩款CAR-T產(chǎn)品均是針對(duì)血液腫瘤與淋巴瘤，CAR-T療法治療實(shí)體瘤并沒(méi)有表現(xiàn)出顯著的療效。

大量的實(shí)驗(yàn)可以看出，開(kāi)發(fā)工程化T細(xì)胞療法仍存在很大的挑戰(zhàn)。為了取得這一領(lǐng)域的進(jìn)展，需要更科學(xué)地明確治療目標(biāo)，例如制定戰(zhàn)勝腫瘤微環(huán)境的策略，找到更好的方法來(lái)保護(hù)T細(xì)胞免受免疫抑制。

針對(duì)CAR-T細(xì)胞療法：

首先，從患者體內(nèi)獲得的是暴露于TME中的T細(xì)胞，具有衰老和衰竭的表型，可導(dǎo)致終末分化的進(jìn)展，顯著抑制T細(xì)胞功能，從而獲得的CAR-T細(xì)胞表現(xiàn)出較低效能。

其次，T細(xì)胞的內(nèi)源性TCR可對(duì)CAR-T細(xì)胞的持久性具有負(fù)面影響。當(dāng)將CAR引入具有不同TCR特異性的T細(xì)胞時(shí)，TCR抗原的存在引起與T細(xì)胞衰竭和凋亡相關(guān)的CD8 + CAR T細(xì)胞效價(jià)的喪失。

另外，來(lái)自CAR的一些信號(hào)傳導(dǎo)可以增加T細(xì)胞的分化和衰竭，由CAR單鏈可變片段的抗原非依賴性聚集引發(fā)的CAR CD3ζ磷酸化將迫使CAR-T細(xì)胞的早期衰竭。

總之，腫瘤相關(guān)T細(xì)胞免疫衰老和衰竭的修正是增強(qiáng)ACT抗腫瘤功能的關(guān)鍵點(diǎn)。

扭轉(zhuǎn)CAR-T療效的修正策略

世界各地的研究團(tuán)隊(duì)的工作正在揭示功能失調(diào)的T細(xì)胞狀態(tài)的分子基礎(chǔ)，并打開(kāi)更有效地逆轉(zhuǎn)它們的大門(mén)。這對(duì)于免疫檢查點(diǎn)阻斷和嵌合抗原受體T（CAR-T）細(xì)胞療法等癌癥免疫療法至關(guān)重要，這些療法需要高功能性T細(xì)胞才能發(fā)揮作用。

血液系統(tǒng)惡性腫瘤中的腫瘤部位顯示出招募Treg細(xì)胞，并在其腫瘤微環(huán)境中使用直接和間接誘導(dǎo)衰老作為免疫抑制的機(jī)制。因此，免疫療法的一個(gè)可能目標(biāo)是抑制腫瘤相關(guān)的T細(xì)胞衰老以及衰老T細(xì)胞功能的恢復(fù)。

以下是針對(duì)T細(xì)胞衰老的修正策略：

丨cAMP水平的調(diào)節(jié)

cAMP是衰老進(jìn)程中Treg細(xì)胞免疫抑制的關(guān)鍵組分，在腫瘤部位積累，產(chǎn)生缺氧微環(huán)境。這些微環(huán)境中的Treg和腫瘤細(xì)胞通過(guò)間隙連接轉(zhuǎn)移增加cAMP水平，直接誘導(dǎo)人類(lèi)原始T細(xì)胞和腫瘤特異性效應(yīng)T細(xì)胞衰老。由于其固有的抑制功能，功能失調(diào)的衰老T細(xì)胞可以間接維持腫瘤微環(huán)境并擴(kuò)增免疫抑制，從而表明cAMP水平的調(diào)節(jié)可能是修復(fù)T細(xì)胞衰老和破壞患者腫瘤微環(huán)境的潛在途徑。

最近的研究表明通過(guò)Toll樣受體8（TLR8）信號(hào)傳導(dǎo)對(duì)腫瘤細(xì)胞進(jìn)行代謝調(diào)節(jié)。具體而言，TLR8配體，如第三代聚酰胺胺樹(shù)枝狀大分子（poly-G3）和ssRNA40，可以通過(guò)激活PKA-Csk-Lck抑制途徑，調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞內(nèi)源性cAMP來(lái)增強(qiáng)T細(xì)胞的抗腫瘤功能。

丨抑制ERK1 / 2和P38信號(hào)教你一招輕松改善眼袋！

根據(jù)此前的研究，ERK1/2和P38信號(hào)被鑒定為是Treg誘導(dǎo)T細(xì)胞衰老的調(diào)節(jié)因子。因此，抑制該信號(hào)可能促使T細(xì)胞衰老的逆轉(zhuǎn)

丨干擾p16的積累

有趣的是，兒童T細(xì)胞急性淋巴細(xì)胞白血病（T-ALL）細(xì)胞的常見(jiàn)改變是p16和p15的缺失，并且在一些情況下p15基因中5'CpG島的高度甲基化。兩種蛋白質(zhì)的積累與T細(xì)胞衰老和衰老密切相關(guān)，因此它們的缺失可能在一些白血病T細(xì)胞永生化和避免衰老的機(jī)制發(fā)揮重要作用。雖然這表明干擾p16的積累可能會(huì)減緩或防止T細(xì)胞衰老，但它也可能增加引發(fā)T細(xì)胞癌變的風(fēng)險(xiǎn)，因此應(yīng)進(jìn)一步探索。

腫瘤微環(huán)境誘導(dǎo)T細(xì)胞衰老的機(jī)制和細(xì)胞治療中T細(xì)胞衰老修正的策略

閱讀：  2018-07-31 10:15:57