《Nature》：CD39或是下一个晚期实体瘤疗效评估的标志物

全球首例宫颈癌患者接受TIL细胞治疗后生存超五年，一名晚期乳腺癌患者两年半无癌生存，一名致命肝癌和另一名晚期结肠癌患者获得了惊人的恢复。而在接受治疗之前，用通俗的话说，以上的患者已经“无药可治”。

NCI的首席研究员Christian Hinrichs博士与患者交流(图片来源 elpais.com)

为何TIL细胞疗法能够挽救晚期癌症患者

TIL是肿瘤浸润淋巴细胞，包含了手术切除的肿瘤组织，大部分是肿瘤细胞，也有少部分淋巴细胞。

科学家可以通过一些培养方法把这些肿瘤组织中的淋巴细胞扩增起来。简单说就是从手术切除的肿瘤组织中分离扩增TIL细胞，扩增出来的细胞主要是CD4和CD8 T细胞，然后体外培养一段时间得到足够多的TIL细胞，回输到患者体内发挥抗癌作用。基于这些想法，TIL细胞疗法正在迅速发展，而NCI的大牛罗森伯格正是这项技术的推动者。

Steven Rosenberg博士(图片来源 en.wikipedia.org)

但不可否认的是，能够获益于这种细胞疗法的癌症患者并不多。那么为什么同一癌症类型的患者不能获得类似的治疗效果呢？

其中一个重要的原因就是：

体内数百种类型的T细胞，并不是每个都能成为好的癌症战士。回输的TIL细胞是很多细胞的混合体，并没有经过很特异的筛选。有些TIL细胞是对肿瘤特异的，有些并不是特异的。而科学家们总是喜欢刨根问底，当然也是为了提高有效率。

为了探究这些混合的细胞里到底哪种特定类型的细胞才是肿瘤特异的，罗森伯格做了很多临床探索：

1. 通过基因测序寻找肿瘤细胞特异的突变蛋白，然后筛选针对这个突变的特异性TIL细胞回输给患者，虽然临床上显示出的治疗效果很好，但这种方案过于个性化和繁琐。

2. 通过筛选，寻找肿瘤特异性TIL细胞表面特殊的生物标志物，但目前相关的研究进展并不多。

最新研究发现TIL细胞中出现“旁观者”

现如今，随着肿瘤免疫治疗领域TIL、CAR-T以及PD-1/PD-L1以及研究的进展，科学家们断定：免疫治疗将会是未来攻克癌症的主要方向。但有效率低仍然是免疫疗法的痛点，为了获得更广泛的成功，近年来，科学家们一直在深挖其背后的抵抗机制。作为该领域里的一个老生常谈的话题，医麦客也多次报道过相关研究进展。

大多数研究主要集中在联合治疗方案(TIL联合PD-1)以及响应和抵抗免疫疗法的预测生物标志物的探索，进一步了解肿瘤浸润性免疫细胞的抗原特异性以提高免疫治疗的有效性。

其中肿瘤中存在一类称为肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)的白细胞，与大多数癌症类型的治疗结果相关。表达细胞表面糖蛋白CD8的TIL(称为CD8+ TIL)可以在癌细胞表面发现肿瘤抗原并将其破坏。

因此，许多免疫治疗策略旨在刺激，增强和维持CD8 + TIL细胞的癌症杀伤能力。然而，CD8+ TILs是高度异质性的细胞群，不仅仅是在不同患者之间而且还与肿瘤类型相关，此外，研究人员对激活它们的抗原知之甚少。

近日，由A * STAR(新加坡科技研究局)领导的一项研究发现，存在于人肺部和结肠直肠肿瘤中的一类“旁观者”T细胞，跟患者对免疫疗法的应答情况紧密相关，对包括TIL、CAR-T以及PD-1/L1等在内的免疫疗法都具有重大影响，相关研究结果发表在了国际著名期刊《Nature》上。

在人肺癌中表达CD39的绿色和红色TIL肿瘤浸润淋巴细胞(图片来源 A*STAR)

(肺癌、结直肠癌)肿瘤特异性和肿瘤不相关的CD8+ T细胞浸润肿瘤组织(图片来源 nature)

来自新加坡科技研究局(A * STAR)属下的研究机构——“新加坡免疫学信息网”(Singapore Immunology Network)的Evan Newell博士及其同事使用大规模细胞计数法研究了肺癌或结直肠癌患者肿瘤中CD8 + TIL的抗原特异性。

与之前的报告一致，他们发现只有一小部分CD8+ TIL群体能够识别肿瘤突变相关抗原。但与此同时，该团队还发现了大量的CD8 + TIL（旁观者细胞)对肿瘤不敏。

Evan Newell博士(图片来源 A*STAR)

Newell说：“能够在人肿瘤中检测到肿瘤不相关的CD8+TILs是非常令人惊讶的，毕竟这类细胞是针对其他常见的病毒感染的，所以不应该在肿瘤中出现。”

CD39成为区分肿瘤相关性TIL关键分子，患者高表达对PD-1治疗获益

研究者发现了CD39表达差异是区分肿瘤相关性或不相关CD8 + TIL细胞的关键分子。

CD39是一种与慢性免疫细胞刺激有关的分子，通常在多种恶性实体瘤中明显上调，其表达水平与疾病的分期和严重程度相关。

本文中在24名肺癌患者中的9名和42名结直肠癌患者中的21名中，发现了两类对癌症不同敏感程度的TIL细胞，其中一类CD8+ TIL与肿瘤特异性的CD8 + TIL不同，它们不表达CD39分子。

肿瘤不相关的CD8+ TIL细胞表面不表达CD39(图片来源 nature)

通过转录组分析之后，研究人员发现，CD39+CD8+ TIL表达相关基因的水平与细胞的增殖和耗竭相关，而这也正是慢性抗原持续刺激的T细胞特征。另外，从肺癌和结直肠癌肿瘤组织中分离出的CD39+ CD8+ TIL，表型和功能上都表现出了耗竭的特点。

这表明这类肿瘤浸润性T细胞的活性被抑制了，但抗癌能力依然存在，因此，免疫细胞和抗癌之间只差一个解救肿瘤抑制的角色，而免疫检查点抑制剂(PD-1/L1)当仁不让。

患者在接受PD-1抗体治疗后，外周血中CD39+ CD8+ TIL细胞含量的变化(图片来源 nature)

一名结直肠癌患者在接受PD-1抗体Keytruda (pembrolizumab)治疗之后，经历了快速的免疫响应。

在对其外周血进行分析之后，研究人员发现，患者外周血的CD8+ TIL高表达CD39。也就是说，外周血中CD39+ CD8+ TIL细胞的变化，或能够预测患者是否能够获益于PD-1抗体免疫疗法。

与EGFR突变型的肺癌患者相比，EGFR野生型患者的CD39+ CD8+ TIL的比例要高出很多(图片来源 nature)

此外，正如Newell所解释的那样，50%的EGFR突变型的肺癌患者体内CD8 + TIL的CD39表达水平非常低，几乎找不到，这与患者对PD-1抗体免疫治疗的低应答率同样是紧密相关的。

因此，这项新发现可能对这类肿瘤的治疗具有重要的意义，而CD39可能是肿瘤特异性CD8 + TIL和患者对CD8 + TIL定向癌症免疫疗法产生应答的预测生物标记物。

目前，除了测试CD39是否可以成为有用的生物标志物外，Newell及其同事还在研究其他癌症类型和TILs，如CD4 + T细胞，以确定是否同样适用类似的原则。

综上，CD8+ TIL细胞是否表达CD39，或能够预测患者对PD-1抗体治疗的响应程度，并对TIL、CAR-T细胞治疗中，筛选更具潜力的抗癌T细胞的具有很大的帮助，进一步扩大免疫疗法获益人群。

论文原文：Bystander CD8+ T cells are abundant and phenotypically distinct in human tumour infiltrates

参考出处：Virus-targeting white blood cells in tumors offer intriguing insights into responsiveness to immunotherapy