上海市免疫學(xué)研究所鄧劉福研究員團(tuán)隊(duì)研究揭示了內(nèi)源性cGAS-STING信號(hào)通過維持CD8+ T細(xì)胞的“干性”促進(jìn)T細(xì)胞抗腫瘤免疫應(yīng)答的作用機(jī)制，為提高臨床T細(xì)胞治療效果提供了新的策略和依據(jù)。該研究成果近日發(fā)表于《科學(xué)—轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)》。
免疫治療是當(dāng)前腫瘤治療領(lǐng)域的熱點(diǎn)，基于T細(xì)胞的免疫治療在根除實(shí)體瘤方面遇到了多重挑戰(zhàn)。T細(xì)胞治療最大的優(yōu)勢(shì)在于可特異性識(shí)別腫瘤抗原，從而有效殺傷腫瘤細(xì)胞防止腫瘤免疫逃逸。但持續(xù)的抗原刺激會(huì)導(dǎo)致T細(xì)胞耗竭，表面抑制性受體（如PD-1等）增加及效應(yīng)功能下降。目前，可以通過阻斷PD-1通路重新激活耗竭CD8+T細(xì)胞應(yīng)答，讓“精疲力竭”的T細(xì)胞“滿血復(fù)活”，但該策略仍受到T細(xì)胞質(zhì)量的限制。因此如何改善T細(xì)胞的質(zhì)量使免疫治療的T細(xì)胞維持更長(zhǎng)的時(shí)間，促使它們復(fù)制和擴(kuò)增是提高T細(xì)胞治療效果的新策略。
cGAS（cyclic GMP–AMP synthase）-STING 通路是啟動(dòng)抗腫瘤天然免疫應(yīng)答的重要途徑，有望成為使腫瘤由“冷”轉(zhuǎn)“熱”的新一代免疫治療靶點(diǎn)。目前cGAS-STING通路的研究主要集中于腫瘤細(xì)胞以及天然免疫細(xì)胞上，發(fā)現(xiàn)其在腫瘤免疫、細(xì)胞衰老、炎癥疾病以及病毒感染等過程中都發(fā)揮著非常重要的作用，但是對(duì)T細(xì)胞內(nèi)的cGAS-STING通路的變化了解甚少，尤其在腫瘤微環(huán)境中。
鄧劉福團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)，在癌癥病人的外周血CD8+T細(xì)胞中cGAS和STING表達(dá)顯著下調(diào)，提示cGAS和STING對(duì)于CD8+T細(xì)胞有著重要意義。應(yīng)用T細(xì)胞回輸治療小鼠腫瘤模型證明，CD8+T細(xì)胞內(nèi)cGAS和STING缺失會(huì)削弱T細(xì)胞治療腫瘤的效果。研究人員進(jìn)一步利用遺傳學(xué)、藥理學(xué)工具以及阻斷抗體來干擾cGAS-STING和I型干擾素信號(hào)，證明該途徑對(duì)于維持抗腫瘤干細(xì)胞樣CD8+T細(xì)胞和最佳的抗腫瘤反應(yīng)是至關(guān)重要的。且發(fā)現(xiàn)cGAS和STING通過調(diào)節(jié)TCF1和Slamf6的表達(dá)影響腫瘤微環(huán)境中耗竭性CD8+ T 細(xì)胞的“干性”。cGAS-STING介導(dǎo)的I型干擾素信號(hào)以自分泌的形式增強(qiáng)干細(xì)胞樣CD8+ T細(xì)胞的分化，同時(shí)通過抑制Akt的活性來阻止效應(yīng)因子的產(chǎn)生。此外，在體內(nèi)或體外的刺激下，基因組DNA在CD8+T細(xì)胞的胞漿中選擇性地富集，是T細(xì)胞中cGAS-STING通路活化的關(guān)鍵。人的外周血中也存在這樣一群細(xì)胞，既具有記憶細(xì)胞的特性，同時(shí)又具有干細(xì)胞的特征，命名為stem cell-like memory T cells（Tscm），這群細(xì)胞的增殖能力和抗腫瘤活性在所有T細(xì)胞亞群中是最強(qiáng)的。該研究發(fā)現(xiàn)STING激動(dòng)劑diABZI-C3可促進(jìn)健康志愿者和癌癥病人外周血中的Nave T細(xì)胞分化為Tscm亞群。更加令人振奮的是，進(jìn)一步應(yīng)用人源化小鼠模型發(fā)現(xiàn)STING激動(dòng)劑可以顯著提高CAR-T細(xì)胞治療A549實(shí)體瘤的效率。
研究團(tuán)隊(duì)借用《西游記》中的孫悟空，來形象描繪該研究發(fā)現(xiàn)。即西行取經(jīng)途中，為了降魔除妖（腫瘤細(xì)胞），孫悟空（CD8+T細(xì)胞）需要緊箍咒的法力（STING）和火眼金睛的魔力（cGAS），除卻雜念，克服萬(wàn)千艱難險(xiǎn)阻，獲得真經(jīng)，修成正果。
論文的第一作者是助理研究員李文文與博士后路璐，通訊作者為上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院上海市免疫學(xué)研究所鄧劉福研究員、上海交通大學(xué)附屬仁濟(jì)醫(yī)院狄文教授以及上海交通大學(xué)楊選明研究員。同時(shí)，該研究還獲得了上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院程金科教授和蘇冰教授、UT Southwestern Medical Center傅陽(yáng)心教授、同濟(jì)大學(xué)戈寶學(xué)教授和中科院生物物理研究所王盛典研究員的支持幫助。
相關(guān)論文信息：https://stm.sciencemag.org/content/12/549/eaay9013
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