生科院孙洋/徐强团队发现瘤内CD8+ T细胞发挥抗肿瘤作用需要CXCR6的存在

    肿瘤免疫治疗的最终目标是消除癌细胞，其中CD8+ 细胞毒性T细胞（CTL）是关键的免疫监视细胞之一。肿瘤组织中高丰度的具有杀伤功能的CTL是良好的预后指标，提高患者肿瘤组织中具有杀伤功能的CTL的比例有助于抑制肿瘤的进展甚至最终消除肿瘤。因此，准确地鉴定出一群具有杀伤功能的CTL亚群，将为临床免疫治疗提供新的策略和思路。

哈佛大学医学院侯立飞博士2019年在多发性硬化症（MS）和小鼠实验性脑脊髓炎（EAE）模型中鉴定出一群免疫功能过强的致病性T细胞亚群高表达CXCR6 1。南京大学研究人员受到中国传统阴阳平衡思想的启发，以自身免疫病中高度活化的炎症性T细胞的表型特征，来推测肿瘤中该表型的T细胞是否仍然具有高度活化或者较强细胞毒活性的杀肿瘤能力？在这种设想下，研究人员探讨了肿瘤微环境中CXCR6的表达与肿瘤免疫治疗之间的关系。

研究设想示意图

研究人员首先综合分析了北京大学张泽民教授发表的人和小鼠结肠癌单细胞测序数据，发现相较于外周组织和二级淋巴组织，CXCR6只在肿瘤组织中高表达。接着利用免疫荧光实验和流式细胞术验证了该结果，CXCR6特异性高表达在肿瘤组织中的CD8+ T细胞上，而且鉴定出了CXCR6+CD8+ T细胞比CXCR6-CD8+ T细胞表达更高水平的活化分子（如CD69等）及效应因子（如IFN-γ、GZMB等）。这一现象在小鼠黑色素瘤模型上同样得到验证。为了确证CXCR6是否为CD8+ T细胞发挥抗肿瘤效应所必需，研究人员利用CD8敲除鼠和CXCR6敲除鼠构建了骨髓嵌合鼠模型，从而实现CD8+ T细胞上特异敲除CXCR6而其他细胞上正常表达CXCR6，结果显示CD8+ T细胞上特异敲除CXCR6后，肿瘤的进程加快，生存期变短，肿瘤组织中浸润的CD8+ T细胞的比例显著减少，细胞毒性功能也显著降低。给予anti-PD-1抗体治疗后，敲除了CXCR6的小鼠基本不响应anti-PD-1治疗。此外，研究人员还发现相较于结肠癌微卫星稳定型（MSS），微卫星高度不稳定型（MSI-H）的结肠癌组织中CXCR6表达更高。这一结果一定程度上也呼应了MSI-H为何更响应免疫检查点疗法。TCGA数据库的分析结果也显示，CXCR6表达越高，患者的预后越好。

  过比较CXCR6和CXCL16在免疫治疗前后的表达变化及外周血和肿瘤组织中CXCR6+CD8+ T细胞和CXCL16在肿瘤进程中的动态变化，发现CXCR6在肿瘤中的高度富集，配体CXCL16的趋化作用并不是最主要的诱因，而是在肿瘤组织中被诱导起来的。体外被肿瘤组织诱导起来的CXCR6+CD8+ T细胞不仅可以抑制小鼠肿瘤生长，还可以增强anti-PD-1的疗效。

CXCR6+CD8+ T细胞可增强anti-PD-1的疗效

值得一提的是，今年8月2日美国麻省总医院免疫和炎症疾病中心Thorsten R Mempel课题组发表在Cell杂志上的一篇文章也指出，CXCR6可帮助细胞毒性T淋巴细胞在肿瘤微环境中定位并接收关键存活信号，CXCR6的表达可预测多种免疫原性实体癌患者的生存期2。

总而言之，该研究发现瘤内细胞毒性T淋巴细胞发挥抗肿瘤作用需要CXCR6的存在，这一发现将有助于联合免疫疗法的合理设计，CXCR6或可作为CART细胞过继转输治疗前的一个检测指标，为临床转输治疗的有效性提供一种依据。

Working model

该成果以CXCR6 Is Required for Anti-tumor Efficacy of Intratumoral CD8+ T Cell为题于2021年8月30日在BMJ旗下肿瘤免疫治疗学会（Society for Immunotherapy of Cancer）官方期刊Journal for ImmunoTherapy of Cancer（1区，IF: 13.751）在线发表（https://doi.org/10.1136/jitc-2021-003100）。

南京大学生命科学学院王冰琳博士和南京中医药大学王一博士是该论文的共同第一作者，生命科学学院孙洋教授、徐强教授和上海市第六人民医院陈红旗副主任医师是该论文的共同通讯作者，中国科学技术大学生命科学学院田志刚院士、江苏省人民医院肿瘤科顾艳宏主任以及南京中医药大学第三附属医院肛肠科樊志敏主任对该研究亦有贡献。美国Edelweiss公司为本研究提供了CXCR6单抗，哈佛大学医学院侯立飞博士为该研究提供了很多建设性意见，在此表示感谢！该研究工作也得到了国家自然科学基金重点项目、重大研究计划、面上项目和南京大学登峰计划等项目的资助，在此一并致谢！

参考文献

1    Hou, L. et al. SerpinB1 controls encephalitogenic T helper cells in neuroinflammation. Proc Natl Acad Sci U S A116, 20635-20643, doi:10.1073/pnas.1905762116 (2019).

2    Di Pilato, M. et al. CXCR6 positions cytotoxic T cells to receive critical survival signals in the tumor microenvironment. Cell184, 4512-4530, e4522, doi:10.1016/j.cell.2021.07.015 (2021).