組織駐留CD8+T 細胞在腫瘤中的研究進展*

劉仕錦 林宇健 何嘉帥 張磊 潘運龍 綜述 潘京華 審校

機體可以通過免疫應答使效應T 細胞分化為記憶T 細胞，而目前除了中央記憶T 細胞（central memory T cells， TCMs）和效應記憶T 細胞（effector memory T cells，TEMs）2 個亞群外，還有1 個特殊的亞群稱為：組織駐留記憶 T 細胞（tissue-resident memory T cells，TRMs）。TRMs 可以駐留在非淋巴組織中，當機體遭受病毒侵襲等情況時迅速發揮防御作用，在機體整體的免疫反應中發揮著重要作用。TRMs在抗腫瘤的研究中逐漸被發現和重視，尤其是CD8+TRMs 可以直接發揮殺傷腫瘤，或分泌各種細胞因子而起到的抗腫瘤作用被愈加重視。現對CD8+TRMs亞群分類、在腫瘤中如何調控形成及其在腫瘤治療中的作用等方面研究進展進行綜述。

1 TRM 的定義

記憶T 細胞在機體的免疫應答中發揮著重要作用。通常認為記憶T 細胞包括2 個亞群，即TCMs和TEMs[1]，其中TCMs 表達CD62L 和CCR7，再次接觸抗原時可迅速增殖；TEMs 則缺乏CD62L 和CCR7，但表達趨化因子，使它們游走至炎癥部位，發揮免疫調控的作用[2-3]。然而，近年來的研究表明記憶T 細胞還有第3 個亞群，稱為TRMs，這類細胞具有組織駐留特性，可表達歸巢受體以富集并長期或永久駐留于非淋巴組織（如皮膚、生殖道、腸道）中[4]，可參與抗腫瘤的免疫應答、具有抑制腫瘤生長的作用，其浸潤程度與腫瘤分期及預后關系密切[3,5-6]。

2 CD8+TRMs 的亞群分類

目前對TRMs 的研究主要集中于CD8+TRMs，最常以表面標記分子CD69、CD103 的表達進行分類[7]，其中CD69（一種C 型凝集素）是TRMs 形成的關鍵標志，它與1-磷酸鞘氨酸受體1（ sphingosine-1-phosphate receptor 1，S1PR1）結合后，可阻止T 細胞離開外周組織，從而使TRMs 前體細胞長期存在于外周組織并發育為TRMs[3,8]。而CD103（又稱為αE 整合素）是TRMs 的另一個關鍵標志，它可與E-鈣粘蛋白（Ecadherin）結合，促進和維持CD8+TRMs 駐留在小腸上皮、腦和皮膚等非淋巴組織中[9-10]。因此根據這兩個關鍵標志，TRMs 可分為CD69+CD103+、CD69+CD103-、CD69-CD103+和CD69-CD103-四個亞群[7,11-12]。但也有研究表明有15%的人類皮膚來源的T 細胞表達CD49a，因此CD49a的表達也可能被用來區分不同的TRMs 亞群[13]。但更明確的分群及各群的功能特點如何，在不同的腫瘤中是否存在更多具有特殊功能亞群的TRMs，仍需進一步探討。

3 腫瘤組織CD8+TRMs 的來源和去向

目前主流觀點認為TRMs 來源于循環中的T 淋巴細胞[3]。T 淋巴細胞經過：1）在內皮細胞上滾動并結合P-選擇素，E-選擇素等；2）循環中IFN-γ、 CXCL9和CXCL10 等趨化因子的激活；3）結合整合素，與內皮細胞相黏附；4）跨內皮細胞遷移；5）外周組織下調KLF2 及S1PR1，并且在IFN-α、TGF-β 和IL-33 等細胞因子作用下表達CD69 和CD103，從而使T 淋巴細胞分化為TRMs（圖1），并長期甚至永久地駐留在如唾液腺、子宮、肺、腦、腸道等外周組織器官中[3,14-16]。在小鼠病毒感染模型中，發現可形成針對不同病毒的CD8+TRMs，當新的CD8+TRMs 形成時，既往的CD8+TRMs 不會衰竭，且存在增殖現象，可再次進入血液循環中[15]。然而，也有研究表明CD8+TRMs 也并不會永久存在，它的壽命和功能與脂肪酸結合蛋白4/5（Fabp4/Fabp5）密切相關[14]。如在胃癌中，癌細胞可抑制Fabp4/Fabp5 的表達，而減少CD8+TRMs 攝取脂質，誘導其凋亡[17]。另外，肺癌中的一種巨噬細胞群可促進CD8+TRMs 攝取脂質，而增加腫瘤微環境中CD8+TRMs 的存活[18]。然而，腫瘤組織中已形成的TRMs（尤其是CD8+TRMs）能否進一步返回至循環系統中，目前仍缺乏相關研究。

4 CD8+TRMs 在腫瘤組織中的功能調節

CD8+TRMs 已在多種人類實體腫瘤（如黑色素瘤、乳腺癌、胃癌、結直腸癌等）中被發現[19-20]。既往的研究[9,21]表明CD8+TRMs 可被TGF-β、IL-15、TNF 和IL-33 等細胞因子調控，如在CD8+TRMs 發育過程中，T-box TF（如Eomes 和T-bet）和細胞因子TGF-β 起著重要作用，其中TGF-β 可下調T-box TF，進而通過細胞因子（如IL-15）受體促進TRMs 的形成，并且在T-bet 下調后，可上調CD103 的表達，促進TNF-α、IFN-γ 和顆粒酶B 等因子的表達，從而增強其殺傷作用。此外，細胞因子IL-33 和TNF-α 等還可通過磷脂酰肌醇-3-激酶（ phosphatidylinositol-3-kinase，PI3K）和激酶AKT 而抑制 KLF2 的表達，進而下調S1PR1，促進CD8+TRMs 的形成[22]（圖1）。但CD8+TRMs在腫瘤組織中的調控機制尚未完全明確。目前由Li等[23]研究發現線粒體相關基因啟動子可調控線粒體氧化呼吸，產生表觀遺傳調控中組蛋白乙酰化修飾的重要底物乙酰輔酶A，從而調控Bhlhe40 的表達而影響CD8+TRMs 形成，并且在小鼠模型中發現Bhlhe40的缺失不僅使CD8+T 細胞在腫瘤生長后期抗腫瘤能力較差，還可顯著減少CD8+TRMs 的形成，表明了Bhlhe40 是調控CD8+TRMs 形成和發揮功能調節的關鍵因子。另外，在膀胱癌中亦發現CD8+TRMs 有衰竭的現象[24]，但CD8+TRMs 在腫瘤組織中的功能調節機制有待更多研究的揭示。

5 CD8+TRMs 在腫瘤中發揮的作用

CD8+TRMs 具有獨立的保護能力從而有助于外周組織的免疫監測和免疫反應[21,25]，然而CD8+TRMs在腫瘤中的免疫功能仍未完全明確。目前的研究表明TRMs（尤其是CD69+CD103+亞群的CD8+TRMs）能分泌更多的IFN-γ、TNF-α、穿孔素-1 和顆粒酶B等因子，從而殺死目標腫瘤細胞，抑制腫瘤的生長[26-27]。另外，在腫瘤組織中CD103+CD8+TRMs 高度表達PD-1，并且在抗PD-1 治療的早期，CD103+TRM 是顯著擴增的[19]，也表明了CD103 的表達與癌癥的預后有密切關系[11]（圖2）。

CD8+TRMs 也可通過分泌細胞因子（如IFN-γ）或趨化因子（如CCL3， XCL1）來介導或增強腫瘤免疫[28]。另外，CD8+TRMs 可與在腫瘤上皮間質轉化中發揮關鍵作用的細胞粘附分子E-cadherin 結合，從而促進TRMs 駐留，并與腫瘤細胞相互作用，引發溶解顆粒極化和胞外排泄，促進抗腫瘤細胞毒性[29]，還能直接殺死自體腫瘤細胞并分泌IFN-γ[30]（圖2）。總的來說，CD8+TRMs 在實體腫瘤患者中發揮重要作用[12]，其中包括抑制腫瘤、限制腫瘤細胞擴散和降低復發風險[31]。

CD8+TRMs 可與樹突狀細胞（DCs）共同作用：CD8+TRMs 通過觸發抗原，經樹突狀細胞擴散，或通過直接殺死腫瘤細胞促進抗原脫落，樹突狀細胞將腫瘤抗原攝取、提呈，進一步啟動CD8+T 細胞，增強抗腫瘤免疫能力[32]（圖2）。有研究表示，針對實體腫瘤治療的特異性 TRMs 的方法圍繞三個主要策略：針對現有的腫瘤特異性TRMs 產生抗腫瘤免疫、利用旁觀者TRMs 進行腫瘤免疫和在固有低免疫原性的腫瘤中激活腫瘤特異性TRMs[31]。雖然CD8+TRMs 在抗腫瘤免疫方面的重要作用越來越受到重視[33]，但目前TRMs 抗腫瘤作用研究仍然缺乏，在腫瘤免疫中的實際應用并不多，需要進一步探索TRMs 抗腫瘤的作用機制，以增加其臨床應用。

6 CD8+TRMs 與腫瘤治療的關系

6.1 放化療與TRMs

腫瘤微環境（tumor microenvironment， TME）的不同，免疫細胞的浸潤程度也不同。為了使更多的TRMs 進入到腫瘤微環境中，Lauret 等[34]研究證實放化療可在TME 中建立高度極化的免疫細胞。在這種情況下，TRMs 在腫瘤微環境中高度富集，從而提高免疫治療的療效，這也表明了放化療可能是影響TRMs在腫瘤富集的一個重要的方法和途徑。

6.2 局部組織免疫與TRMs

病毒感染或腫瘤細胞攻擊后產生的TRMs 可提高抗腫瘤的效果[6]。Edwards 等[19]研究表明CD8+TRMs可更多地表達PD-1，并且在抗PD-1 治療的早期，CD103+TRMs 的顯著擴張，也表明了其與腫瘤預后有密切關系[11]。因此，局部組織免疫聯合抗PD-1 治療，可以產生更好地協同效應。這些結果表明，利用局部免疫帶來的TRMs 調節，有望為抗腫瘤治療提供新的治療方法和途徑。

6.3 ACT 或CAR-T 治療與TRMs

TRMs 在過繼細胞治療（adoptive cellular therapy，ACT）或嵌合抗原受體T 細胞免疫治療（chimeric antigen receptor T-cell immunotherapy，CAR-T）中也可有重要應用。依據TRMs 的駐留特性及可招募其他免疫細胞，逐年增強局部抗腫瘤免疫應答等功能，使用IL-15 或通過基因工程誘導TRMs 產生，可能是提高ACT 或CAR-T 細胞療效的有效途徑，對防止腫瘤復發至關重要[35]。

7 小結與展望

目前的研究已證實CD8+TRMs 是機體面對病原體侵襲的一道重要防御，其在多種實體腫瘤中存在不同程度的浸潤，而CD103 的表達也與多種癌癥的預后關系密切[11]。但是TRMs 不同亞群的具體調控機制如何，利用其機制進一步發揮抗腫瘤效果是未來研究的重要方向。目前已知抗血管生成聯合免疫治療可以提高免疫治療的效果，但抗腫瘤血管生成治療是否能改善TRMs 的功能從而促進其抗腫瘤效果仍有待進一步探索。其次，在新的病原體感染時，器官可改變其體積來增加組織中的CD8+TRMs 數量及類型，但在實體腫瘤（如結直腸癌、肝癌等）的干預中，如何進一步通過腫瘤疫苗的方法，提高TRMs 在腫瘤組織中的浸潤水平以提高其功能也是重要的研究方向。最后，目前對于實體腫瘤，腫瘤浸潤CD8+T 細胞是評估患者預后和免疫治療應答的重要標記物，TRMs 在不同腫瘤中是否能預測患者免疫治療的療效，以及如何量化其在腫瘤中的比例作為有效標記物等等問題，這些都需要更進一步的研究來確定。