我们都知道 , 杀伤性T细胞 , 也就是CD8+T细胞是抗击肿瘤的主力军 , 但是很多肿瘤浸润的CD8+T细胞处于耗竭状态 , 表达抑制性受体 , 比如PD-1 。 虽然包括PD-1抑制剂在内的免疫检查点抑制剂已经在多种癌症中取得了成功 , 但仍有部分患者无法获益 , 这也说明 , 我们对癌症和免疫系统的探索还有很大的可进步的空间 。
在今天的《自然》杂志上 , 来自纪念斯隆·凯特琳癌症中心(MSKCC)的免疫学家李明的团队发表了新的研究成果[1] 。
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【特征|《自然》:李明团队发现肿瘤中隐藏着抗癌“扫地僧”,一种新型强效抗肿瘤T细胞诞生!】论文首页
2016年时 , 李明博士团队首次发现了ILTCK这种新型T细胞的存在[2] , 它们的 特征为高表达NK1.1、CD49a和CD103 , 与自然杀伤(NK)细胞、T细胞和不变NKT细胞具有不同的基因表达特征 。 初步小鼠实验显示 , ILTCK能够参与抗肿瘤反应 , 它们的产生依赖于细胞因子IL-15 。 不过 , ILTCK从何而来?它们如何抗肿瘤?这些问题当时还都不清楚 。
在这次的研究中 , 研究人员确认 , ILTCK在乳腺癌小鼠和人类结直肠癌的肿瘤组织中均存在 , 表明它们是一类 进化上保守的肿瘤免疫细胞 。
研究人员对乳腺癌小鼠肿瘤组织中的CD45+TCR (T细胞受体)+CD8α+细胞进行了单细胞RNA测序 , 共鉴定出了5类不同的T细胞 , 其中第三类(C3)高表达 Gzmb 、 Klrb1c (编码NK1.1)和 Fcer1g, 正代表了ILTCK 。 其余几类中 , 有高表达幼稚T细胞标志物 , 如 Il7r 和 Tcf7 的 , 可能包含了最近被激活的T细胞(C1) , 还有高表达 Mki67 和 Top2a 的正处于增殖状态的T细胞(C5) 。
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5类T细胞的基因表达特征
从分化轨迹上来看 , ILTCK不符合从激活到耗竭的传统T细胞分化途径 , 因此 , 要么ILTCK是由C1类细胞通过独特的分化途径产生的 , 要么C1类细胞根本就不是ILTCK的祖细胞 。
进一步的分析显示 , ILTCK在次级淋巴器官中的激活不依赖于 树突状细胞 , 与传统CD8+T细胞有不同的“本体” 。 在肿瘤中 , 表达ILTCK源性αβTCR的胸腺细胞持续且特异性地产生NK1.1+ILTCK , 而不产生PD-1+T细胞 。
这表明 ,NK1.1+ILTCK和PD-1+T细胞代表了两种相互排斥的细胞分化命运 , 由胸腺细胞以TCR特异性依赖的方式产生 。 它们没有共同的TCR对 , 两者不是由共同的祖细胞分化而来 。
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NK1.1+ILTCK和PD-1+T细胞不同的分化命运
为了更深入地了解ILTCK谱系的特征 , 研究人员将肿瘤浸润的NK1.1+ILTCK和PD-1+T细胞与其各自的胸腺祖细胞进行了比较 。 他们发现 ,ILTCK祖细胞 Lat 和 Cd2 的表达减少可能抑制TCR信号传导 , 使得成熟的ILTCK不太容易耗竭 。编码很多NK受体和信号分子的基因在ILTCK祖细胞中表达增加 , 在成熟的ILTCK中也仍然保持 。
无论是小鼠肿瘤模型还是结直肠癌患者的肿瘤组织 , 研究人员都发现了 Fcer1g 稳定的差异化表达 , 它 可以作为一个进化上保守的ILTCK谱系标志物 , 不受ILTCK激活状态的影响 。
和此前的研究一致 ,ILTCK的产生非常依赖促炎细胞因子IL-15 , 它的水平与IL-15呈正相关关系 , 在无法产生IL-15的小鼠中 , 也几乎检测不到ILTCK胸腺祖细胞 。
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