组织驻留CD8+T 细胞在肿瘤中的研究进展*

刘仕锦 林宇健 何嘉帅 张磊 潘运龙 综述 潘京华 审校

机体可以通过免疫应答使效应T 细胞分化为记忆T 细胞，而目前除了中央记忆T 细胞（central memory T cells， TCMs）和效应记忆T 细胞（effector memory T cells，TEMs）2 个亚群外，还有1 个特殊的亚群称为：组织驻留记忆 T 细胞（tissue-resident memory T cells，TRMs）。TRMs 可以驻留在非淋巴组织中，当机体遭受病毒侵袭等情况时迅速发挥防御作用，在机体整体的免疫反应中发挥着重要作用。TRMs在抗肿瘤的研究中逐渐被发现和重视，尤其是CD8+TRMs 可以直接发挥杀伤肿瘤，或分泌各种细胞因子而起到的抗肿瘤作用被愈加重视。现对CD8+TRMs亚群分类、在肿瘤中如何调控形成及其在肿瘤治疗中的作用等方面研究进展进行综述。

1 TRM 的定义

记忆T 细胞在机体的免疫应答中发挥着重要作用。通常认为记忆T 细胞包括2 个亚群，即TCMs和TEMs[1]，其中TCMs 表达CD62L 和CCR7，再次接触抗原时可迅速增殖；TEMs 则缺乏CD62L 和CCR7，但表达趋化因子，使它们游走至炎症部位，发挥免疫调控的作用[2-3]。然而，近年来的研究表明记忆T 细胞还有第3 个亚群，称为TRMs，这类细胞具有组织驻留特性，可表达归巢受体以富集并长期或永久驻留于非淋巴组织（如皮肤、生殖道、肠道）中[4]，可参与抗肿瘤的免疫应答、具有抑制肿瘤生长的作用，其浸润程度与肿瘤分期及预后关系密切[3,5-6]。

2 CD8+TRMs 的亚群分类

目前对TRMs 的研究主要集中于CD8+TRMs，最常以表面标记分子CD69、CD103 的表达进行分类[7]，其中CD69（一种C 型凝集素）是TRMs 形成的关键标志，它与1-磷酸鞘氨酸受体1（ sphingosine-1-phosphate receptor 1，S1PR1）结合后，可阻止T 细胞离开外周组织，从而使TRMs 前体细胞长期存在于外周组织并发育为TRMs[3,8]。而CD103（又称为αE 整合素）是TRMs 的另一个关键标志，它可与E-钙粘蛋白（Ecadherin）结合，促进和维持CD8+TRMs 驻留在小肠上皮、脑和皮肤等非淋巴组织中[9-10]。因此根据这两个关键标志，TRMs 可分为CD69+CD103+、CD69+CD103-、CD69-CD103+和CD69-CD103-四个亚群[7,11-12]。但也有研究表明有15%的人类皮肤来源的T 细胞表达CD49a，因此CD49a的表达也可能被用来区分不同的TRMs 亚群[13]。但更明确的分群及各群的功能特点如何，在不同的肿瘤中是否存在更多具有特殊功能亚群的TRMs，仍需进一步探讨。

3 肿瘤组织CD8+TRMs 的来源和去向

目前主流观点认为TRMs 来源于循环中的T 淋巴细胞[3]。T 淋巴细胞经过：1）在内皮细胞上滚动并结合P-选择素，E-选择素等；2）循环中IFN-γ、 CXCL9和CXCL10 等趋化因子的激活；3）结合整合素，与内皮细胞相黏附；4）跨内皮细胞迁移；5）外周组织下调KLF2 及S1PR1，并且在IFN-α、TGF-β 和IL-33 等细胞因子作用下表达CD69 和CD103，从而使T 淋巴细胞分化为TRMs（图1），并长期甚至永久地驻留在如唾液腺、子宫、肺、脑、肠道等外周组织器官中[3,14-16]。在小鼠病毒感染模型中，发现可形成针对不同病毒的CD8+TRMs，当新的CD8+TRMs 形成时，既往的CD8+TRMs 不会衰竭，且存在增殖现象，可再次进入血液循环中[15]。然而，也有研究表明CD8+TRMs 也并不会永久存在，它的寿命和功能与脂肪酸结合蛋白4/5（Fabp4/Fabp5）密切相关[14]。如在胃癌中，癌细胞可抑制Fabp4/Fabp5 的表达，而减少CD8+TRMs 摄取脂质，诱导其凋亡[17]。另外，肺癌中的一种巨噬细胞群可促进CD8+TRMs 摄取脂质，而增加肿瘤微环境中CD8+TRMs 的存活[18]。然而，肿瘤组织中已形成的TRMs（尤其是CD8+TRMs）能否进一步返回至循环系统中，目前仍缺乏相关研究。

4 CD8+TRMs 在肿瘤组织中的功能调节

CD8+TRMs 已在多种人类实体肿瘤（如黑色素瘤、乳腺癌、胃癌、结直肠癌等）中被发现[19-20]。既往的研究[9,21]表明CD8+TRMs 可被TGF-β、IL-15、TNF 和IL-33 等细胞因子调控，如在CD8+TRMs 发育过程中，T-box TF（如Eomes 和T-bet）和细胞因子TGF-β 起着重要作用，其中TGF-β 可下调T-box TF，进而通过细胞因子（如IL-15）受体促进TRMs 的形成，并且在T-bet 下调后，可上调CD103 的表达，促进TNF-α、IFN-γ 和颗粒酶B 等因子的表达，从而增强其杀伤作用。此外，细胞因子IL-33 和TNF-α 等还可通过磷脂酰肌醇-3-激酶（ phosphatidylinositol-3-kinase，PI3K）和激酶AKT 而抑制 KLF2 的表达，进而下调S1PR1，促进CD8+TRMs 的形成[22]（图1）。但CD8+TRMs在肿瘤组织中的调控机制尚未完全明确。目前由Li等[23]研究发现线粒体相关基因启动子可调控线粒体氧化呼吸，产生表观遗传调控中组蛋白乙酰化修饰的重要底物乙酰辅酶A，从而调控Bhlhe40 的表达而影响CD8+TRMs 形成，并且在小鼠模型中发现Bhlhe40的缺失不仅使CD8+T 细胞在肿瘤生长后期抗肿瘤能力较差，还可显著减少CD8+TRMs 的形成，表明了Bhlhe40 是调控CD8+TRMs 形成和发挥功能调节的关键因子。另外，在膀胱癌中亦发现CD8+TRMs 有衰竭的现象[24]，但CD8+TRMs 在肿瘤组织中的功能调节机制有待更多研究的揭示。

5 CD8+TRMs 在肿瘤中发挥的作用

CD8+TRMs 具有独立的保护能力从而有助于外周组织的免疫监测和免疫反应[21,25]，然而CD8+TRMs在肿瘤中的免疫功能仍未完全明确。目前的研究表明TRMs（尤其是CD69+CD103+亚群的CD8+TRMs）能分泌更多的IFN-γ、TNF-α、穿孔素-1 和颗粒酶B等因子，从而杀死目标肿瘤细胞，抑制肿瘤的生长[26-27]。另外，在肿瘤组织中CD103+CD8+TRMs 高度表达PD-1，并且在抗PD-1 治疗的早期，CD103+TRM 是显著扩增的[19]，也表明了CD103 的表达与癌症的预后有密切关系[11]（图2）。

CD8+TRMs 也可通过分泌细胞因子（如IFN-γ）或趋化因子（如CCL3， XCL1）来介导或增强肿瘤免疫[28]。另外，CD8+TRMs 可与在肿瘤上皮间质转化中发挥关键作用的细胞粘附分子E-cadherin 结合，从而促进TRMs 驻留，并与肿瘤细胞相互作用，引发溶解颗粒极化和胞外排泄，促进抗肿瘤细胞毒性[29]，还能直接杀死自体肿瘤细胞并分泌IFN-γ[30]（图2）。总的来说，CD8+TRMs 在实体肿瘤患者中发挥重要作用[12]，其中包括抑制肿瘤、限制肿瘤细胞扩散和降低复发风险[31]。

CD8+TRMs 可与树突状细胞（DCs）共同作用：CD8+TRMs 通过触发抗原，经树突状细胞扩散，或通过直接杀死肿瘤细胞促进抗原脱落，树突状细胞将肿瘤抗原摄取、提呈，进一步启动CD8+T 细胞，增强抗肿瘤免疫能力[32]（图2）。有研究表示，针对实体肿瘤治疗的特异性 TRMs 的方法围绕三个主要策略：针对现有的肿瘤特异性TRMs 产生抗肿瘤免疫、利用旁观者TRMs 进行肿瘤免疫和在固有低免疫原性的肿瘤中激活肿瘤特异性TRMs[31]。虽然CD8+TRMs 在抗肿瘤免疫方面的重要作用越来越受到重视[33]，但目前TRMs 抗肿瘤作用研究仍然缺乏，在肿瘤免疫中的实际应用并不多，需要进一步探索TRMs 抗肿瘤的作用机制，以增加其临床应用。

6 CD8+TRMs 与肿瘤治疗的关系

6.1 放化疗与TRMs

肿瘤微环境（tumor microenvironment， TME）的不同，免疫细胞的浸润程度也不同。为了使更多的TRMs 进入到肿瘤微环境中，Lauret 等[34]研究证实放化疗可在TME 中建立高度极化的免疫细胞。在这种情况下，TRMs 在肿瘤微环境中高度富集，从而提高免疫治疗的疗效，这也表明了放化疗可能是影响TRMs在肿瘤富集的一个重要的方法和途径。

6.2 局部组织免疫与TRMs

病毒感染或肿瘤细胞攻击后产生的TRMs 可提高抗肿瘤的效果[6]。Edwards 等[19]研究表明CD8+TRMs可更多地表达PD-1，并且在抗PD-1 治疗的早期，CD103+TRMs 的显著扩张，也表明了其与肿瘤预后有密切关系[11]。因此，局部组织免疫联合抗PD-1 治疗，可以产生更好地协同效应。这些结果表明，利用局部免疫带来的TRMs 调节，有望为抗肿瘤治疗提供新的治疗方法和途径。

6.3 ACT 或CAR-T 治疗与TRMs

TRMs 在过继细胞治疗（adoptive cellular therapy，ACT）或嵌合抗原受体T 细胞免疫治疗（chimeric antigen receptor T-cell immunotherapy，CAR-T）中也可有重要应用。依据TRMs 的驻留特性及可招募其他免疫细胞，逐年增强局部抗肿瘤免疫应答等功能，使用IL-15 或通过基因工程诱导TRMs 产生，可能是提高ACT 或CAR-T 细胞疗效的有效途径，对防止肿瘤复发至关重要[35]。

7 小结与展望

目前的研究已证实CD8+TRMs 是机体面对病原体侵袭的一道重要防御，其在多种实体肿瘤中存在不同程度的浸润，而CD103 的表达也与多种癌症的预后关系密切[11]。但是TRMs 不同亚群的具体调控机制如何，利用其机制进一步发挥抗肿瘤效果是未来研究的重要方向。目前已知抗血管生成联合免疫治疗可以提高免疫治疗的效果，但抗肿瘤血管生成治疗是否能改善TRMs 的功能从而促进其抗肿瘤效果仍有待进一步探索。其次，在新的病原体感染时，器官可改变其体积来增加组织中的CD8+TRMs 数量及类型，但在实体肿瘤（如结直肠癌、肝癌等）的干预中，如何进一步通过肿瘤疫苗的方法，提高TRMs 在肿瘤组织中的浸润水平以提高其功能也是重要的研究方向。最后，目前对于实体肿瘤，肿瘤浸润CD8+T 细胞是评估患者预后和免疫治疗应答的重要标记物，TRMs 在不同肿瘤中是否能预测患者免疫治疗的疗效，以及如何量化其在肿瘤中的比例作为有效标记物等等问题，这些都需要更进一步的研究来确定。