再突破！田志刚院士团队揭示NK细胞辅助功能的调控机制，协同免疫疗法共抗癌

2月19日，中国科学技术大学田志刚院士、孙昊昱教授及中国科学院深圳先进技术研究院合成生物学研究所毕嘉成副研究员等人在期刊《Advanced Science》发表了题为“Checkpoint TIPE2 limits the helper functions of NK cells in supporting antitumor CD8+ T cells”的研究论文。报道了NK细胞辅助CD8+ T细胞抗肿瘤免疫应答的分子机制，并表示TIPE2分子是NK细胞辅助功能的卡控点分子，靶向敲除NK细胞中TIPE2能同时促进NK细胞及其辅助的CD8+T细胞抗肿瘤应答。

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.202207499

研究背景

自然杀伤（NK）细胞是细胞毒性先天淋巴细胞，在一线肿瘤监测中起着至关重要的作用。IFN-γ的产生和细胞毒性都是NK细胞的主要抗肿瘤效应功能，其受T-box转录因子T-bet和Eomes的控制。除了直接的肿瘤监测外，NK细胞还显示辅助功能，以协调随后的CD8 T细胞抗肿瘤反应。

在抗肿瘤CD8 T细胞反应的第一步，从NK细胞杀死的死亡肿瘤细胞释放的肿瘤抗原可以被树突状细胞（DC）获得，以呈现给CD8 T细胞。接下来，NK细胞通过对未成熟DC的优先细胞毒性来促进DC成熟，以及通过分泌IFN-γ和TNF-α上调共刺激分子和DC产生IL-12。此外，CD8 T细胞的肿瘤识别也需要NK细胞的帮助，因为NK细胞衍生的IFN-γ上调肿瘤细胞上的MHC I表达。另一方面，NK细胞在CD8 T细胞依赖性PD-1 / PD-L1检查点免疫治疗中起重要作用。不仅对抗PD-1治疗的反应与肿瘤相关NK细胞的水平相关，+[10]NK细胞的耗竭也会损害抗PD-L1治疗对荷瘤小鼠生存率的提高，活化的人NK细胞在体外可使肿瘤细胞对PD-1阻断治疗致敏。

尽管上述证据表明NK细胞辅助因子在支持CD8 T细胞抗肿瘤反应方面具有功能，但其潜在的分子机制仍然不清楚。另一方面，对NK细胞辅助功能的研究表明，刺激NK细胞活性可能间接促进抗肿瘤CD8 T细胞反应。然而，控制NK细胞辅助功能的分子检查点仍不清楚。

NK细胞是最佳抗肿瘤CD8 T细胞免疫应答所必需的

为了研究NK细胞辅助功能在支持CD8 T细胞依赖性肿瘤控制方面的功能，我们着手确定NK细胞耗竭对肿瘤生长和CD8 T细胞抗肿瘤反应的影响。

NK细胞的缺失损害了宿主对肿瘤生长的控制，因为NK细胞的消耗导致体内MC38肿瘤生长更快。NK细胞的缺失也减少了肿瘤浸润CD8 T细胞的数量及其IFN-γ的产生，表明NK细胞是最佳抗肿瘤CD8 T细胞反应所必需的。接下来，我们研究了NK细胞在肿瘤抗原特异性CD8 T细胞反应中的作用。NK细胞的耗竭导致OT38小鼠MC1-OVA肿瘤生长加速，以及肿瘤浸润OT1 CD8 T细胞减少和OT1 CD8 T细胞IFN-γ的产生受损。此外，我们在MC1-OVA肿瘤激发后将幼稚的OT8 CD38 T细胞过继转移到NK耗尽或对照WT小鼠中，以确定NK细胞在免疫功能宿主中的作用。浸润肿瘤的供体来源的OT1 CD8 T细胞在NK耗竭的宿主中产生的IFN-γ少于对照宿主。供体来源的OT1 CD8 T细胞在TdLNs（肿瘤引流淋巴结）中也显示出降低的激活，与对照宿主相比，CD69和IFN-γ在NK耗尽宿主中的表达降低。这些数据共同表明，NK细胞是最佳的肿瘤抗原特异性CD8 T细胞反应所必需的。

NK细胞的耗竭导致抗肿瘤CD8 T细胞的功能受损

NK细胞中TIPE2缺失改善CD8 T细胞的抗肿瘤功能

基于NK细胞在支持上述抗肿瘤CD8 T细胞反应中的辅助作用，我们进一步研究了NK细胞辅助功能的潜在调节因子。

我们首先分析了MC2荷瘤Tipe38报告小鼠肿瘤浸润NK细胞中TIPE2（EGFP）与穿孔素表达的相关性。我们发现穿孔素阴性NK细胞表达的EGFP水平高于穿孔素阳性NK细胞。同样，IFN-γ阴性NK细胞表达更高水平的EGFP。研究数据证实了我们之前的发现，即TIPE2抑制肿瘤浸润NK细胞的抗肿瘤功能。与此一致的是，抗NK1.1单克隆抗体对NK细胞的消耗消除了NK特异性TIPE2缺乏症的肿瘤抑制作用。这些结果表明，NK细胞中Tipe2的缺失不仅促进了NK细胞的抗肿瘤活性，而且间接提高了CD8 T细胞的抗肿瘤功能。

研究意义

总之，本研究证明了NK细胞为最佳的抗肿瘤CD8 T细胞反应和对抗PD-L1检查点免疫治疗的最佳反应提供了必要的帮助。在此过程中，先前在NK细胞成熟和肿瘤免疫中鉴定的检查点分子TIPE2也代表调节NK细胞辅助功能的检查点，以支持抗肿瘤CD8 T细胞反应。这些结果揭示了NK细胞在肿瘤免疫中的重要性，并表明靶向NK细胞辅助功能可能是与基于T细胞的免疫疗法协同改善肿瘤控制的有前途的策略。（转化医学网360zhyx.com）

参考资料：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.202207499

注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。