美國耶魯大學樊榮等在分析接受CAR-T治療后B細胞急性淋巴白血?。˙-ALL）持續(xù)緩解超8年患者的T細胞情況之后，意外發(fā)現(xiàn)CAR-T細胞的2型功能增強，與B-ALL患者病情超長期緩解密切相關(guān)，而且2型細胞因子IL-4能緩解CAR-T細胞的功能障礙。洛桑聯(lián)邦理工學院唐力等研究發(fā)現(xiàn)，2型細胞因子Fc–IL-4能直接作用于腫瘤內(nèi)終末耗竭CD8陽性T細胞，導致終末耗竭CD8陽性T細胞的糖酵解水平升高、生存率提升、效應(yīng)功能增強。兩項研究得出一個出人意料的結(jié)論：2型免疫反應(yīng)能增強抗腫瘤免疫。（Nature.2024年9月25日在線版）

傳統(tǒng)觀點認為，2型細胞因子激發(fā)的2型免疫反應(yīng)具有免疫抑制性，是促進癌癥進展的。這兩項研究發(fā)現(xiàn)顛覆了以往的認知，有望為腫瘤免疫治療開創(chuàng)新局面。

CAR-T療法在血液系統(tǒng)腫瘤治療中已經(jīng)創(chuàng)造了傳奇，但與那些獲得持久緩解的幸運急性淋巴白血?。ˋLL）患者相比，約50%的ALL患者會在CAR-T治療后的一年內(nèi)復發(fā)。目前對哪些患者會獲得持久緩解哪些會短期內(nèi)復發(fā)，學界還知之甚少，于是開始探討長期緩解患者體內(nèi)的CAR-T細胞情況。

研究1

CAR-T細胞療法需要先從患者的身體里分離出一種叫做T細胞的免疫細胞，然后在體外對其進行基因改造，給這些細胞“裝上”識別癌細胞的嵌合抗原受體，然后把改造后的細胞輸回患者體內(nèi)。在當年的CAR-T細胞治療ALL的臨床試驗中，基因改造后的CAR-T細胞大部分被輸回了患者體內(nèi)，但有一小部分被保存下來用于研究分析。

樊榮自2006年以來一直致力于開發(fā)單細胞分析技術(shù)，研究的臨床樣本，來自兩項開創(chuàng)性臨床試驗。研究者對采集自82例白血病患兒的100多萬個CAR-T細胞，進行了單細胞多組學測序，并創(chuàng)建了一份基因表達圖譜。在這82例患兒中，有5例的病情緩解時間超過了8年。

根據(jù)這份獨特的圖譜，研究者發(fā)現(xiàn)，長期完全緩解的ALL患者（平均維持8.4年無復發(fā)緩解）確有特殊之處：其CAR-T細胞表現(xiàn)出更強的2型免疫反應(yīng)特征，分泌的多種2型細胞因子顯著更高。

研究結(jié)果顯示，CAR-T細胞的2型功能升高（IL4、IL5、IL13和GATA3表達水平增加），與患者持續(xù)緩解時間較長顯著相關(guān)。2型功能增強的細胞能調(diào)節(jié)功能障礙CAR-T細胞亞群，以維持整個CAR-T細胞群體的平衡。研究還發(fā)現(xiàn)，若在抗原特異性激活過程中加入IL-4，能緩解CAR-T細胞的功能障礙，同時在轉(zhuǎn)錄組和表觀組水平上增強CAR-T細胞的適應(yīng)性。

基于血清的蛋白質(zhì)組學分析表明，持續(xù)5年或8年無復發(fā)的患者，其血液中2型細胞因子（IL-4和IL-13）水平較高。研究者隨后在白血病小鼠模型中驗證了2型功能高的CAR-T細胞的效果，發(fā)現(xiàn)它們有很強的增殖能力（比2型功能低的CAR-T細胞強10倍）和抗腫瘤活性。

研究者還發(fā)現(xiàn)，那些2型功能低的CAR-T細胞還可以被IL-4拯救。在CAR-T細胞制作的過程中加入IL-4，或在輸注前用IL-4處理CAR-T細胞，均可增強2型功能低CAR-T細胞的功能，提升它們的抗腫瘤活性。

這些研究結(jié)果出乎研究者意料。傳統(tǒng)認為CAR-T細胞療法主要是以1型免疫反應(yīng)為中心，而2型免疫反應(yīng)主要介導抗寄生蟲免疫以及哮喘、濕疹等過敏性反應(yīng)，通常被認為在對抗癌細胞方面不起作用。典型2型細胞因子如白細胞介素4（IL-4）甚至被認為有促進腫瘤生長的作用。該研究結(jié)果卻提示，增強CAR-T細胞的2型免疫功能可以提高CAR-T細胞的抗腫瘤活性。

研究2

近年來已陸續(xù)有研究發(fā)現(xiàn)2型免疫反應(yīng)有潛在的抗腫瘤作用，2型免疫功能的缺失與白血病復發(fā)有關(guān)。不過對于2型免疫如何調(diào)節(jié)或參與抗腫瘤免疫知之甚少。唐力等從2型細胞因子IL-4切入進行研究，從機制上探討了2型免疫反應(yīng)為何能增強免疫療法的效果。研究者通過臨床前動物模型發(fā)現(xiàn)，使用一種經(jīng)過改良的2型細胞因子IL-4融合蛋白（Fc-IL-4）可以增強CAR-T療法或免疫檢查點阻斷劑的效果，提高腫瘤小鼠的治愈率。實驗結(jié)果顯示，F(xiàn)c-IL-4能直接作用于腫瘤內(nèi)的CD8 T細胞，調(diào)節(jié)其代謝，幫助耗竭的T細胞補充能量，從而恢復它們的抗腫瘤活性。表明2型免疫可用來增強現(xiàn)有的免疫療法，推動開發(fā)下一代癌癥免疫療法。

研究者構(gòu)建了半衰期更長，活性與IL-4相當?shù)闹亟M融合蛋白Fc–IL-4。將Fc–IL-4注射到荷瘤小鼠體內(nèi)之后，發(fā)現(xiàn)腫瘤內(nèi)免疫細胞確實變多了，尤其是終末耗竭的CD8陽性T細胞（TTE），增加了近8倍（特別是抗原特異性的TTE細胞）。

從轉(zhuǎn)錄組水平看，Fc–IL-4處理還會導致TTE細胞中Ifng和Gzmb的表達顯著增加；此外，包括1型細胞因子、細胞毒性和顆粒酶功能模塊相關(guān)的基因表達水平也增加。

研究者探究Fc–IL-4究竟能不能增強過繼免疫細胞療法和免疫檢查點抑制劑的抗腫瘤效果。Fc–IL-4與細胞免疫療法聯(lián)用，可大幅提升治療效果。在單獨使用細胞免疫療法不能讓腫瘤完全緩解的情況下，二者聯(lián)合可讓不同腫瘤小鼠模型實現(xiàn)60%，甚至是100%的完全緩解。即使使用相同的腫瘤再次挑戰(zhàn)，二者聯(lián)合仍有非常強大的抗腫瘤效果。Fc–IL-4聯(lián)合免疫檢查點抑制劑，也能達到非常好的抗腫瘤效果，而且沒有顯著的毒性反應(yīng)。基于人類癌細胞系和人源化Fc–IL-4，也得到了類似的效果。

研究者對2型細胞因子Fc–IL-4增強抗腫瘤免疫的機制進行了探討，發(fā)現(xiàn)Fc-IL-4通過IL-4Rα直接靶向腫瘤浸潤CD8陽性TTE細胞，通過激活STAT6和PI3K-AKT-mTOR信號軸，以乳酸脫氫酶A（LDHA）依賴的方式，增強CD8陽性TTE細胞的糖酵解和NAD+水平，進而提升CD8陽性TTE細胞的存活率和效應(yīng)功能。

這兩項研究證實了2型細胞因子的抗腫瘤作用，揭示了背后的潛在分子機制，刷新了我們對2型細胞因子和2型免疫反應(yīng)的認知。這兩項研究成果有望重塑癌癥免疫治療，進一步提升細胞免疫療法和免疫檢查點抑制劑的療效。 （編譯 張俊熙）