Nature：北大张泽民组提出结直肠癌 T 细胞动态观察新方法！

T 淋巴细胞作为人体自身免疫系统的重要部分，在肿瘤的治疗中发挥着巨大的作用，因此针对淋巴细胞的研究一直是肿瘤领域的热点。但是目前对肿瘤浸润 T 淋巴细胞的研究还并不充分，这些 T 细胞的类型、基因表达与作用效果上都具有一些不同，而北京大学张泽民团队开发了一种新方法观察结直肠癌 T 细胞的动态变化，扫去了一些肿瘤的免疫治疗道路上的障碍。

1986 年，Rosenberg 研究组首先提出了肿瘤浸润淋巴细胞（TIL）的概念，这种细胞是肿瘤组织中分离出来的浸润淋巴细胞，其细胞表型具有异质性，绝大多数细胞 CD3 阳性，依据来源的不同，CD4+ 与 CD8+ 类型的比例有所差异。张泽民团队开发了极具创新性的 STARTRAC 技术（Single T-cell Analysis by Rna-seq and Tcr TRACKing）观察了来自 12 位结肠直肠癌病人的 11138 个 T 细胞，而揭示了结直肠癌中 20 种功能特性不同的 T 细胞亚类的动态变化关系。

张泽民团队

该结果由北京大学张泽民团队联合美国安进公司（Amgen）欧阳文军团队与北京大学人民医院申占龙课题组发表于 2018 年 10 月 29 日的《Nature》上，题为“Lineage tracking reveals dynamic relationships of T cells in colorectal cancer”。这篇文章提出了一种观察结直肠癌中 T 细胞的新方法。

虽然 CD8+ 效应记忆细胞与效竭 T 细胞均表现出高克隆性扩增，但它们也与肿瘤驻留的 CD8+ 效应记忆细胞独立连接着。而在 CD4+ 细胞中，大多数的肿瘤浸润亚型展示出克隆排他性，而某些亚型则与多 TH 克隆相关。值得注意的是，他们确定了肿瘤中的两个 IFNE+TH1-like 集群，GZMK+TEM 以及 CXCL13+BHLHE40+，而后者便与不同的 IFN-γ-regulating 转录因子，EOMES/RUNX3 以及 BHLHE40分别有关。只有 CXCL13+BHLHE40+ TH1-like 细胞优先富集于微卫星不稳定（MSI）患者的肿瘤中，这可能也就解释了它们对免疫检查点封锁的有利反应。此外，IGFLR1 在 CXCL13+BHLHE40+ TH1-like 细胞与 CD8+ 耗竭 T 细胞均高度表达，同时具有协同刺激作用。

研究者们利用 T 细胞受体（TCR）作为标志，追踪在不同组织不同状态下 T 细胞的所处位置，他们对来自 12 位结直肠癌病人的 11138 个 T 细胞的测序结果在经过过滤后得到了 10805 个细胞序列，研究了不同亚群的 CD8+ T 细胞于 CD4+T 细胞的分布，从而发现耗竭 T 细胞具有高度活跃的扩增性与低迁移能力（区别于效应 T 细胞）使耗竭性 T 细胞 TCR 克隆型仅分布在肿瘤内部。

而进一步研究发现，肿瘤里效应 T 细胞与血液中效应 T 细胞之间的联系与耗竭性 T 细胞之间的联系相互排斥，进一步提示了 TCR 参与效应 T 细胞与耗竭性 T 细胞之间转变的关系。

微卫星不稳定的结直肠癌病人（MSI）与微卫星稳定型病人（MSS）对免疫检查点抑制剂的反应不同，MSI 型的结果显著优于 MSS 型。研究者们在从单细胞组学角度比对了不同类型病人的肿瘤后发现，MSI 肿瘤中广泛存在 CXCL13+ BHLHE40+ TH1-like 细胞，而在 MSS 病人的肿瘤组织中则含有 TH17 细胞，CXCL13+ BHLHE40+ TH1-LIKE 细胞 高表达 IFNG 与 BHLHE40，相比较于 GZMK+ 细胞则低表达 EOMES 与 RUNX3。这也就解释了 MSI 病人比起 MSS 病人更易响应免疫检查点抑制治疗的原因。

本项目最大亮点便是研究人员利用 TCR 作为识别标记，追踪结肠直肠癌病人肿瘤，身体组织与外周血中 20 种不同类型的 T 细胞，基于此 STARTRAC 系统定量性分析，研究人员得出了上文中所提到之结论，即 TCR 对 CD8+ 效应记忆 T 细胞向 耗竭性 T 细胞及效应 T 细胞转化的影响。

该文第一作者北京大学前沿交叉研究院的博士后张雷表示，当前针对肿瘤微环境中T细胞的研究更多将关注点放在分类层面，如想要有所突破更需要新颖的分析角度以及观念。此项研究对于研究人员对结直肠癌微环境的认识具有重要意义，而对于该类细胞作为免疫相应标志物的研究，从基础研究转化到临床还有很长的路要走。

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