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结直肠癌与肝癌免疫治疗中的γδ T细胞
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引言

γδ T 细胞作为组织驻留免疫细胞的重要组成部分,在局部免疫监视中扮演着独特角色。表型上,除 TCR 外,γδ T 细胞通常还表达水平不等的自然杀伤细胞和 1 型固有淋巴样细胞(ILC)的特征性活化受体,这使其能够不依赖于 TCR,直接对应激诱导和转化相关的细胞表面配体作出反应。这些特征,加上其强大的效应功能,使得 γδ T 细胞在控制细胞完整性方面,尤其是在上皮和粘膜组织中,发挥着至关重要的作用。与传统的 αβ T 细胞不同,γδ T 细胞能够感知应激诱导的细胞改变,因此可以独立于 MHC(人类中为 HLA)分子识别转化细胞。在结直肠癌(CRC)和肝细胞癌(HCC)中,γδ T 细胞构成了抗肿瘤免疫反应的重要部分。然而,有证据表明 γδ T 细胞在某些情况下也能促进肿瘤发生。

一、γδ T 细胞的基本特征

在成年人类供体的外周血中,大多数 γδ T 细胞(通常占 CD3 ⁺ T 细胞的 1% 至 10%)表达 V γ 9V δ 2 TCR,V γ 9V δ 2 T 细胞可占循环 γδ T 细胞的 95%。组织驻留的人类 γδ T 细胞则常表达 V δ 1,V δ 1 T 细胞是人类肠道上皮内淋巴细胞(IEL)中的优势群体,也存在于肝脏中,但在外周血中通常占比很小。表达 V δ 3 的 γδ T 细胞在外周血中极为罕见,但在肝脏中约占 20%。这些 TCR 库在人的一生中动态演变,在抗原暴露的驱动下,从儿童早期到成年期的转变过程中,V δ 1 和 V δ 2 γδ T 细胞亚群会发生克隆扩增和组织分布的改变。

人类 γδ T 细胞对配体的识别通常不依赖于 MHC 或 HLA I 类或 II 类分子的呈递,这与大多数 γδ T 细胞缺乏 CD8 和 CD4 共受体一致。被 γδ TCR 特异性识别的配体通常在细胞应激、感染或恶性转化时上调,但有些也表达在健康细胞上。关键的配体包括:

磷酸抗原(pAgs)‍:肿瘤细胞中因甲羟戊酸途径失调而产生的大量异戊烯焦磷酸(IPP),可被 V γ 9V δ 2 TCR 识别。唑来膦酸(ZOL)可通过抑制 IPP 下游的酶,导致 IPP 细胞内积累,从而激活 γδ T 细胞。微生物产生的强效 pAg,如 HMBPP,也能在极低浓度下激活 V γ 9V δ 2 T 细胞。

嗜乳脂蛋白(BTN)家族分子:BTN2A1 和 BTN3A 异构体(尤其是 BTN3A1)是人类 V γ 9V δ 2 TCR 激活所必需的关键分子。pAg 作为分子胶,导致 BTN3A1 和 BTN2A1 构象重排,使 V γ 9 TCR 能够结合并激活。在肠道,BTNL1 – BTNL6 异二聚体(小鼠)和 BTNL3 – BTNL8 异二聚体(人类)对 γδ IEL 的稳态维持至关重要。具体的 γδ TCR 配体汇总见下表:

活化的 γδ T 细胞通常表现出强大的细胞毒性,可通过穿孔素、颗粒酶的分泌途径,或通过 FAS-FAS 配体或 TRAIL-TRAIL 受体的细胞死亡受体途径介导。在体外激活后,人类外周血 γδ T 细胞通常分泌促炎细胞因子,如干扰素 - γ(IFN γ)和肿瘤坏死因子(TNF)。

值得注意的是,γδ T 细胞也存在抑制性机制。例如,通过上调 PDL1、CD39 和 CD73 酶活性产生腺苷、或产生免疫抑制性细胞因子(如 IL-10 和双向调节素 AREG)来削弱有效的抗肿瘤免疫反应。

二、肠道中的 γδ T 细胞

在人类中,γδ T 细胞约占肠道上皮内淋巴细胞(IEL)的 20% 至 30%,在稳态下持续扫描上皮表面,维持上皮屏障。小鼠的 γδ IEL 表达 V γ 7,人类的 γδ IEL 则表达 V γ 4,两者均由 BTNL 分子的相互作用进行选择与维护。BTNL3 – BTNL8 异二聚体与人类 γδ T 细胞的直接结合,通过生殖系编码的基序感知 " 常态 "。γδ T 细胞还通过产生生长因子(如角化细胞生长因子 KGF)促进肠上皮再生。人和小鼠肠道 γδ T 细胞的特征及其位置分布总结如下图所示。

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三、结直肠癌(CRC)中的 γδ T 细胞

在人类 CRC 中,约 4% 的 TIL 为 γδ T 细胞,其中 V δ 1 T 细胞比 V δ 2 更常见,也可见到数量可观的 V δ 3 T 细胞。尽管在疾病早期 γδ TIL 丰度增加,但在晚期阶段 V δ 1:V δ 2 比例显著升高。大多数临床研究将 γδ T 细胞视为有利的预后标志物。

γδ TIL 的功能既包括抗肿瘤活性,也包括促肿瘤活性。

抗肿瘤:V γ 9V δ 2 T 细胞可杀死自体癌细胞,V δ 1 和 V δ 2 γδ TIL 均在不同程度上表达细胞毒性标志物。

促肿瘤 / 免疫抑制:瘤内 V δ 1 T 细胞可能功能障碍或免疫抑制,机制包括由于持续激活而获得 PD1、TIM3 或 TIGIT 等耗竭标志物;分泌 AREG 促进肿瘤细胞增殖;通过 CD39/CD73 产生腺苷抑制其他 T 细胞增殖。

在小鼠中,γδ T 细胞是 IL-17 的主要来源,可驱动多种肿瘤的恶化和转移形成。但在人类 CRC 中,这种关系并不明确。尽管有研究检测到 V δ 1 TIL 可产生 IL-17,但其他研究只检测到非常低水平的 IL-17 分泌。在多项单细胞 RNA 测序分析中,也并未揭示出 γδ TIL 具有显著的 IL-17 产生潜力。这表明 IL-17 驱动的促肿瘤作用在小鼠和人类 CRC 中的病理生理学相关性存在深刻差异。

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四、肝癌中的 γδ T 细胞

与外周血相比,γδ T 细胞在肝脏中更常见,可占人和小鼠 CD3 ⁺ T 细胞的 25%。高达 20% 的人肝内 γδ T 细胞表达 V δ 3,它们可通过 CD1d 识别脂质,也可以在 HBV 和 HCV 感染中调节免疫反应。

在 HCC 中,γδ T 细胞可通过 TCR 依赖和 NK 细胞受体依赖的方式杀死 HCC 细胞。研究显示,瘤内 γδ T 细胞数量的增加通常与更好的预后相关。然而,局部免疫抑制性肿瘤微环境(TME)和代谢重编程会导致 γδ TIL 功能障碍,表现为杀伤能力减弱及检查点分子 LAG3 表达上调。

研究发现,HCC 患者瘤内 V δ 2 T 细胞群减少,而 CD69 ⁺ V δ 1 T 细胞群增加。其中,CD69 ⁺ V δ 1 T 细胞(尤其是表达 CD49a 或 CD103 的 T 细胞)具有更强的效应功能和杀伤能力,并与更好的总生存期相关。这些驻留型 γδ T 细胞可以从肝脏再循环到血液,其在外周血中的频率与 HCC 患者的总生存期增加正相关。

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五、γδ T 细胞在免疫治疗中的应用

鉴于 γδ T 细胞的强大细胞毒性和 HLA 非依赖性作用模式,人们越来越有兴趣将其用于癌症免疫治疗。其主要优势包括能够从健康供体建立 " 即用型 " 产品,无需 HLA 匹配,且在过继输注后不引起移植物抗宿主病。

体外扩增与过继细胞疗法

V γ 9V δ 2 T 细胞易于扩增,而 V δ 1 T 细胞的扩增更具挑战性,但已建立了高效的 "Delta One T ( DOT ) 细胞 " 体外生成方案。已有一项针对晚期实体瘤(包括 HCC)的 I 期临床研究证实,异体供体来源的体外扩增 V γ 9V δ 2 γδ T 细胞的安全性和耐受性良好。通过在培养体系中添加 IL-15 或维生素 C,可以进一步增强扩增 γδ T 细胞的抗肿瘤效力。

γδ T 细胞是 CAR 转导的理想候选者,因为它们能同时保留内源性 γδ TCR 和活化 NK 细胞受体的表达。针对 CRC 和 HCC 相关的肿瘤抗原(如 MUC1、Glypican 3、GUCY2C、CDCP1)的 CAR γδ T 细胞,已在临床前模型中显示出优于未修饰细胞的疗效。

γδ TCR 靶向策略

双特异性 T 细胞衔接器(BiTEs)‍:将 γδ T 细胞重定向至肿瘤,例如靶向 EGFR 的 BiTE。

γδ TCR-anti-CD3 双特异性分子(GABs)‍:将高亲和力肿瘤反应性 V γ 9V δ 2 TCR 的胞外域连接到 CD3 结合部分,重定向 αβ T 细胞的抗肿瘤反应性。

TEGs:将 αβ T 细胞工程化为表达选定的高亲和力肿瘤反应性 γδ TCR。

体内靶向:通过激动性抗 BTN3A 抗体(如 ICT01)可在体内激活 V γ 9V δ 2 T 细胞,其安全性和有效性在临床试验中表现良好。

协同策略

联合检查点抑制剂(ICB)‍:在 CRC 中,对于 HLA I 类表达缺失(因 B2M 突变)的患者,接受 PD1 加 CTLA4 联合阻断治疗后,观察到与 V δ 1 和 V δ 3 相关基因表达升高,提示 γδ T 细胞可能介导了这些患者的抗肿瘤反应。此外,靶向 TIGIT、NKG2A 等检查点的阻断策略也被证明可以恢复 γδ T 细胞的活性。

改善肿瘤微环境(TME)‍:CRC 和 HCC 的免疫抑制性 TME 是成功免疫治疗(包括 γδ T 细胞疗法)的主要障碍。应对策略包括:应用 STING-TLR 激动剂将 " 冷 " 肿瘤转变为 " 热 " 肿瘤;使用 ZOL 纳米颗粒敏化肿瘤细胞;应用表观遗传修饰剂上调 NKG2D 配体;以及代谢调控(如高氯化钠培养以增强 T 细胞代谢适应性)。

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结语

γδ T 细胞在调节肠道稳态和免疫监视中发挥核心作用。尽管存在促肿瘤潜能,但其强大的抗肿瘤活性,特别是 HLA 非依赖性识别肿瘤细胞和作为 " 即用型 " 产品来源于健康供体的特性,非常适合用于 CRC 和 HCC 的免疫治疗。未修饰的 γδ T 细胞可能缺乏临床效力,但通过 γδ TCR 工程化(CARs、TEGs)和双特异性抗体(BiTEs、GABs)等策略,结合选择性 ICB 和 TME 调节,γδ T 细胞的独特特性将为肿瘤免疫治疗开辟新的前景。

参考资料:

γδ T cells in colorectal and liver cancer. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2026 Apr 22.

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