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T细胞耗竭引擎

闲谈Immunology  · 公众号  ·  · 2025-02-14 08:16

正文

抗原持续刺激TCR是诱导T细胞耗竭的主要因素之一 。开始耗竭前体细胞(Tpex)表达中等丰度的PD-1,且通过 通过转录因子 TCF - 1 维持自我更新能力 ,持续刺激,最后分化为终末分化耗竭细胞(Tex)。
除了持续的 TCR 刺激,肿瘤微环境的代谢应激(例如高丰度乳酸),也会促进 Tex 细胞的功能障碍, MCT11(monocarboxylate transporter 11 )是其中的驱动分子。
MCT11 在 Tex 细胞中的表达及功能
  • MCT11 的表达特征 :通过对小鼠 B16 黑色素瘤肿瘤中不同 T 细胞亚群的转录组分析,发现 Tex 细胞高度表达 MCT11,而其他肿瘤浸润免疫细胞不表达。MCT11 在 Tex 细胞中的表达与细胞的耗竭状态相关,且其表达始于 PD1 高表达 Tim3 阴性细胞向终末耗竭状态的转变过程中。

  • 促进乳酸代谢 MCT11 是一种质子偶联的 I 型单羧酸转运蛋白 ,可促进乳酸等单羧酸的摄取和代谢。研究通过在野生型 CD8⁺T 细胞中过表达 MCT11,以及对不同 T 细胞亚群进行乳酸摄取和氧化实验,证实了 Tex 细胞通过 MCT11 摄取乳酸并将其代谢,而缺乏 MCT11 的 Tex 细胞乳酸氧化能力显著降低。



MCT11 表达双因素驱动


  • 受慢性 TCR 刺激驱动 :通过分析 Slc16a11 基因座的表观遗传景观,发现 Tex 细胞中 Slc16a11 的表达受转录因子 TOX 和 BATF 的调控。此外,慢性病毒感染模型 LCMV C13 中,Tex 细胞也表达 MCT11,且不同组织中的表达水平有所差异,提示组织特异性因素可能参与调控。

  • 缺氧促进表达 :Tex 细胞在肿瘤微环境中经历较高水平的缺氧,缺氧可促进 MCT11 的表达。研究通过向荷瘤小鼠注射缺氧示踪剂,发现 MCT11⁺Tex 细胞比 MCT11⁻Tex 细胞暴露于更高水平的缺氧环境。在体外培养中,缺氧条件下连续 TCR 刺激可进一步增加 MCT11 的表达,而 Hif1α 缺失会降低 MCT11 的表达。


    MCT11 对 Tex 细胞功能的影响


  • 导致细胞功能失调 :在 OT - I T 细胞中过表达 MCT11 后进行 adoptive transfer,发现其会加速功能耗竭,降低 TNF 和 IFNγ 的产生。在 Slc16a11 条件性敲除小鼠中,Tex 细胞的效应功能得到改善,表现为 Tim3 表达降低、PD1 表达趋势下降、产生 TNF 和 IFNγ 以及 IL - 2 的能力增加,且对 αPD1 治疗的反应增强。

  • 影响细胞对缺氧环境的适应 :MCT11 介导的乳酸摄取可能支持 Tex 细胞在缺氧区域的积累,缺失 MCT11 会使 Tex 细胞处于更有氧的区域,从而改善其效应功能。RNA 测序结果显示,MCT11 缺陷的 Tex 细胞表达更多与祖细胞样相关的基因,表明其保留了部分祖细胞的转录程序。


    MCT11 抗体


  • 抑制肿瘤生长 :使用抗 MCT11 单克隆抗体治疗荷瘤小鼠,发现其可减少 Tex 细胞对乳酸的摄取,从而抑制肿瘤生长。在 B16 黑色素瘤模型中,αMCT11 治疗可适度减小肿瘤大小并延长生存期;在 MEER 模型中,αMCT11 治疗可使 45% 的小鼠肿瘤完全消退;在 MC38 模型中,αMCT11 单独治疗可使 20% 的小鼠肿瘤清除,与 αPD1 联合治疗可使完全缓解率从 42% 提高到 79%。



  • 增强 T 细胞功能







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