【文献阅读】抑制T细胞抗癌活性的PD-1

来源:江苏省仪征中学 时间:2025-12-01
 

抑制T细胞抗癌活性的PD-1,竟然还是T细胞的保护伞,可以防止淋巴结内T细胞耗竭或死亡


好久没见到这么让人激动的基础研究成果了。


在看到今天这篇研究论文的时候,我简直不敢相信自己的眼睛。


我怎么也没想到,改变癌症治疗范式、开启癌症治疗新时代、获得诺贝尔奖的PD-1/PD-L1信号通路,竟然不仅仅是抑制抗肿瘤免疫的“刹车系统”,还是抗癌T细胞的“保护伞”


今天,由美国国立卫生研究院Ronald N. Germain和Jyh Liang Hor领衔的研究团队,在顶级期刊《自然》上发表一篇颠覆认知的研究成果[1]。


他们借助于成像技术,在肿瘤引流淋巴结中发现了一个抗原呈递微环境,它会支持TCF-1/PD-1双阳性、SLAMF6高表达的干细胞样CD8阳性T细胞亚群的扩增、维持和亲和力演化。他们还发现,与传统认为的持续抗原刺激会导致T细胞耗竭不同,对于这个T细胞亚群而言,持续的抗原刺激会维持这些干细胞样T细胞在体内的增殖和自我更新


尤其让我感到吃惊的是,抑制性PD-1通路在此过程中发挥着核心作用,它通过精细调控T细胞受体(TCR)信号输入,使高亲和力TCR干细胞样克隆能够选择性扩增,从而作为效应细胞的可再生来源;更出人意料的是,阻断PD-1通路会破坏这种调控,导致最具亲和力的抗肿瘤干细胞样T细胞发生终末分化或死亡


看到这里你是不是也能理解,为何当前的免疫治疗只对一小部分患者有效,而且这部分患者中的很多人最终也会耐药;以及,为何还有一些患者在接受治疗后反而会出现超进展。不难想见,这个研究可能会重塑免疫治疗。



近年来,越来越多的证据表明,肿瘤引流淋巴结是抗肿瘤免疫的“引爆点”[2],响应免疫治疗的T细胞实际上就来自于淋巴结[3]。


Germain团队想知道,淋巴结内的源源不断产生抗肿瘤T细胞的干细胞样祖细胞CD8阳性T(TSL)细胞,究竟是如何在持续抗原刺激和炎症的情况下,保持干细胞样状态,而不耗竭或死亡的。


为了回答上述问题,Germain团队分析了荷瘤小鼠的肿瘤引流淋巴结,并用标记抗体组合来可视化干细胞样标志物(TCF-1和SLAMF6)、活化状态相关蛋白(BATF)、关键抑制分子(PD-1)和增殖细胞特征(Ki-67),从而绘制出扩增的抗原特异性T细胞的空间分布及其功能状态。


他们发现,一部分抗原特异性T细胞与XCR1阳性1型常规树突状细胞(cDC1)形成细胞簇,簇内聚集的T细胞表达高水平的干细胞样标志物(TCF-1和SLAMF6)和活化标志物(PD-1和BATF)。他们认为,这群TCF-1/PD-1/SLAMF6高表达的CD8阳性T细胞亚群(研究人员将这个亚群称为SLAMF6阳性TSL),代表了活化且广泛增殖的抗原特异性细胞亚群。


考虑到SLAMF6阳性TSL这个亚群中的PD-1高表达,可能意味着存在持续的TCR激活。Germain团队的分析结果显示,在TCR信号传导和大量细胞分裂启动数天后,最具干细胞样特征的CD8阳性T细胞群仍然与抗原呈递cDC1细胞相关联,并以活跃的TCR依赖性信号传导对这种抗原呈递做出反应。显然,这些结果与目前普遍认为的,持续抗原信号传导必然驱动T细胞进入效应状态的观点相悖。


在后续的研究中,Germain团队还证实,SLAMF6阳性TSL亚群特异性定位于富含抗原的肿瘤引流淋巴结中,而不会迁移到肿瘤微环境和脾脏等组织;而且肿瘤引流淋巴结中的抗原呈递cDC1细胞,对于抗原特异性SLAMF6阳性TSL亚群的扩增维持是必需的。



Germain团队还探讨了一个重要的问题,在抗原刺激后,是不同抗原亲和力的SLAMF6阳性TSL亚群均富集,还是说会筛选出于抗原结合最强的SLAMF6阳性TSL亚群。研究结果表明,在抗原的持续刺激下,SLAMF6阳性TSL亚群与抗原的亲和力会不停进化,最终导致TCR亲和力最高的SLAMF6阳性TSL亚群选择性富集。


这又引出一个问题,抗原持续刺激按理说会导致T细胞耗竭呀,为啥SLAMF6阳性TSL亚群这个群体还能保持干性呢?这些问题将Germain团队的目光推向了这个亚群高表达的PD-1上。因为,已经有些研究表明,PD-1可以抑制CD8阳性T细胞的终末分化[4]。难道是PD-1在调控抗原激活的TCR信号,进而阻止了SLAMF6阳性TSL亚群走向毁灭?


事实确实如此,成像结果显示,cDC1细胞上两个PD-1的配体PD-L1和PD-L2均高表达,而且与抗原特异性T细胞PD-1共定位。这说明PD-1的两种配体都可能在抗原呈递后期导致PD-1介导的TCR信号衰减。在用免疫检查点抑制剂阻断PD-1信号通路之后,会观察到抗原特异性T细胞增殖爆发,这也与之前的研究结果相一致;但是这些T细胞的干细胞样标志物下调,并伴随细胞凋亡增加,以及这些细胞TCR的亲和力也下降了


简单来说,以上研究结果说明,阻断PD-1通路,虽然会促进效应细胞有效扩增、从而抑制肿瘤生长,但这种阻断可能也会导致高亲和力SLAMF6阳性TSL细胞的丢失。这似乎有点儿“杀鸡取卵”、“竭泽而渔”的意思。


在这个研究成果的基础上,研究人员也提出了他们的疑虑:在癌症免疫治疗期间,PD-1抑制剂是否会因淋巴结内这些关键抗癌T细胞的逐渐丢失而导致疗效下降,从而导致疗效难以持久


需要指出的是,这个研究并非要否定免疫治疗,而是指出了免疫治疗的局限性和改良方向。通过这个研究,我们可以看出:免疫系统需要的是平衡,放松抗肿瘤免疫的“刹车”可能需要一个度。然而,这个度究竟如何把握,如何平衡,还需要科学家们更多的探索。


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