中央记忆型T 细胞与肿瘤免疫治疗的相关性研究进展*

林美西 臧丹 综述 陈骏 审校

肿瘤浸润性淋巴细胞（tumor-infiltrating lymphocytes，TILs）作为肿瘤微环境（tumor microenvironment，TME）的重要组成部分，在恶性肿瘤的发生发展中发挥着至关重要的作用，在临床中可以作为预测预后和制定治疗策略的有效工具。淋巴细胞亚群的定位、聚集、相互作用和共刺激是有效发挥抗肿瘤免疫反应所必需的[1]。初始T 淋巴细胞（naïve T cell，Tn）移动到次级淋巴器官的T 细胞区域，被抗原激活后大量增殖，产生可以迁移到B 细胞区域或炎症组织的效应细胞。一部分致敏的T 淋巴细胞作为循环记忆细胞持续存在，成为记忆T 细胞（memory T cell，Tm），并在第二次攻击时增殖和产生免疫反应。Tm 通常细分为3 个主要群体：中央记忆型T 细胞（central memory T cell，Tcm），效应记忆型T 细胞（effective memory T cell，Tem）和组织驻留记忆型T 细胞（tissue-resident memory T cell，Trm）。Tcm 具有自我更新及复制能力，在体内存活时间长，已被证实具有抗肿瘤的特性，由于其表达CD62L+，在淋巴结更易接受抗原递呈细胞（antigen presenting cell，APC）递呈的信息，可被肿瘤抗原再激活起到直接杀伤肿瘤的作用[2]。

免疫治疗通过促进免疫原性细胞死亡、增强抗原呈递或减少免疫抑制细胞来产生对肿瘤的免疫反应。在多例进行免疫治疗的恶性肿瘤患者中，尽管外周血循环或TME 中存在大量抗肿瘤免疫细胞，病情仍在进展。抗肿瘤免疫反应需要效应T 细胞识别并对肿瘤细胞发挥毒性作用，因此，Tm 在抗肿瘤免疫过程中起到至关重要的作用。肠道菌群可以通过调控宿主免疫影响肿瘤免疫治疗的效果及不良反应的发生，其调控机制与T 细胞息息相关。本文重点阐述Tcm 在肿瘤免疫治疗和不良反应中发挥的作用及临床应用前景，及肠道菌群变化与Tcm 的联系。

1 Tcm 的来源及表面标记物

与在次级淋巴组织（即淋巴结）和血液循环中的Tn 不同，Tm 在淋巴、血液和周围组织（例如肺、肠道或皮肤）之间循环[3]。这使得Tm 能够直接和快速地对周围组织中病原体的存在作出反应。Lis 等[4]发现来自Tem 的抗原特异性效应T 细胞（effector T cell，Teff）在过继转移后仅在血液中存活很短时间，不能重新获得Tm 的表型标记。相反，来自Tcm 的Teff 在过继转移后长期存在，迁移到Tm 生态位，重新获得Tm 的表型特性，并对抗原攻击作出反应。Tm 的发育取决于炎症环境和T 细胞抗原受体（T cell receptor，TCR）信号强度。炎症信号水平降低，TCR 亲和力增加有利于Tcm 产生。人类Tm 最初通过CD45RO+CD45RA-与Tn 区分开，Tn 显示CD45RO-CD45RA+表型。Sallusto 等[5]表明基于趋化因子受体7（C-C motif chemokine receptor 7，CCR7）的表达，CD45RATm 可以进一步分为两个亚群，CCR7-Tm 表达迁移到炎症组织的受体，并显示即时效应功能。相反，CCR7+Tm 表达淋巴结归巢受体（lymphocyte homing receptor，LHR)，缺乏即时效应功能，但在二次刺激后能够有效刺激树突细胞并分化为CCR7-效应子细胞，从而提出了CD45RA-CCR7+T 细胞模型，并称这些细胞为Tcm。Larbi 等[6]研究指出，基于CCR7 和CD45RA表面标记，CD8+T 细胞已被细分为4 个主要群体，其中CM（CCR7+、CD27+++、CD28+++、CD45RA-）这一模型也适用于CD4+T 细胞。基于CD44、CD62L 和CCR7的表达，可以将Tn 与Tm 进行分类，Tcm 表型为CD44highCCR7+CD62Lhigh[7]。在TCR 早期参与Tm 发育的过程中，高水平的IL-2 是至关重要的。与Tem 相比，Tcm产生更多的IL-2，当再次感染既往病原体时，Tcm 有更高的可能性被淋巴组织中的APC 激活，并迅速增殖，产生大量的病原体特异性效应T 细胞。目前，更广为人知的抑制性受体程序性细胞死亡蛋白-1/程序性细胞死亡蛋白配体-1（programmed cell death protein 1/programmed cell death-ligand 1，PD-1/PD-L1）和细胞毒性T 淋巴细胞相关蛋白-4（cytotoxic T lymphocyteassociated antigen-4，CTLA-4）尚未被广泛应用于定义晚期分化T 细胞。这些抑制性受体的功能仍需进一步探索。

2 Tcm 与肿瘤免疫治疗的关系

近十年来，肿瘤免疫治疗的成功，尤其是免疫检查点抑制剂（immune checkpoint inhibitors，ICIs）的出现，使恶性肿瘤的临床治疗发生了巨大的变化。特别是PD-1/PD-L1 和CTLA-4 成为肿瘤免疫治疗的热点，在各种肿瘤的治疗中表现出显著的疗效，成为延长患者生存期的新的治疗策略[8]。然而，同一肿瘤类型的患者对ICIs 治疗表现出不同的反应，只有少数患者获得长期临床益处。肿瘤免疫治疗的良好效果与肿瘤间质中的免疫细胞浸润密切相关[9]。TME 中免疫细胞由巨噬细胞、中性粒细胞、树突状细胞、髓系抑制细胞和淋巴细胞等组成，在肿瘤的发生、发展和转移的整个过程中发挥着多重作用。近年来，大量研究发现，Tcm 能够产生更高水平的细胞因子，在体外具有更强的细胞毒活性，与Teff 相比，在小鼠中显示出更好的抗肿瘤能力[5]。

2.1 Tcm 与免疫治疗疗效及预后

Manjarrez-Orduño 等[10]收集ICIs 治疗前患者肿瘤基因的表达样本，回顾性分析发现肿瘤炎性转录产物表达程度与循环CD4+和CD8+Tcm/Teff 细胞比率呈正相关，鉴于肿瘤炎症反应与对ICIs 的有效临床应答相关，该研究观察到nivolumab 治疗的肺癌患者中具有高Tcm/Teff 细胞比率者的无进展生存期（progression-free survival，PFS）更长，提示这一比率是评估免疫系统中T 细胞状态的一种较为方便的生物标志物。Liu 等[11]发现从肝癌患者外周血中分离培养的Tcm 对人肝癌细胞株QGY-7 703 有较强的杀伤作用。Takeuchi 等[12]证明外周血中CD4+Tcm 亚群的增加可作为恶性黑色素瘤患者PD-1 抑制剂治疗疗效的预测指标，在长期生存患者中，具有CD27+Fas-CD45RA-CCR7+表型的CD4+Tcm 增加。Aghajani 等[13]观察到在1 例接受pembrolizumab 治疗的未分化甲状腺癌患者治疗前后采集的外周血中，肿瘤缩小后外周血中CD45RO+CCR7+CD4+Tcm 细胞明显的增加，提示其可能作为疗效预测生物标记物。Sakuma 等[14]评估了行免疫治疗的食管鳞状细胞癌患者的T 细胞亚群，证明在nivolumab 治疗期间，在疾病进展组中CD45RA-CD27CD127 Tcm 比例明显下降，其改变可能是预测疗效的生物标记物。以上研究均显示CD4+Tcm 细胞群的增加与ICIs 治疗的良好预后相关。然而，Wu 等[15]分析口腔鳞癌患者中浸润性免疫细胞的丰度与预后的相关性，结果显示CD4+Tcm 是唯一与其预后呈负相关的免疫细胞。Vahidi 等[16]在淋巴管侵犯阳性的乳腺癌患者中检测到CD4+Tcm 细胞群比例增加，且分期越晚比例越高。因此，在ICIs 治疗期间关注Tcm 的变化可以为其作为ICIs 疗效预测生物标志物提供有力的证据。Tcm 绝对值与Tcm/Teff比例可用于鉴定最有可能从ICIs 治疗中获益的患者群，探寻不同表型Tcm 的抗肿瘤功能有助于更加精准地预测患者疗效及预后。

2.2 Tcm 与免疫相关不良反应

ICIs 通过调控免疫应答杀伤肿瘤细胞的同时，由于免疫检查点分子也参与自身耐受和维持免疫动态平衡，ICIs 可以增强对自身抗原的免疫反应，过度活化的免疫细胞可能导致机体产生自身免疫损伤，即免疫相关不良反应（immune related adverse events，irAEs）。irAEs 可影响人体的任何器官和系统，但最常见的是屏障器官（如皮肤和胃肠道）或内分泌组织（如甲状腺）。Teraoka 等[17]的前瞻性队列研究表明，发生irAEs 的患者的客观缓解率和疾病控制率高于无irAEs 的患者，早期irAEs 与免疫治疗更好的预后相关。但同时，ir-AES 经常导致免疫治疗中断，在极少数情况下可能是致命的[18-19]。因此，临床上对发生irAEs 患者的预测和及时治疗十分重要。

2.2.1 Tcm 与irAEs 的发生 免疫检查点抑制剂相关肺炎（immune checkpoint inhibitor-associated pneumonia，CIP）是ICIs 治疗相关的一种高发并发症，Suresh 等[20]前瞻性收集了ICIs 治疗的CIP 患者和非CIP 患者的支气管肺泡灌洗液样本，分析其中的免疫细胞群，发现CIP 患者的CD4+CD45RA-CD62L+Tcm的数量增加。Ji 等[21]在静脉给予nivolumab 和ipilimumab 的动物模型中观察到ICIs 诱导的心肌炎及消化系统严重的单核细胞浸润，同时伴有血液、脾和淋巴结中Tcm 的增加。Bello 等[22]研究发现，血液及淋巴循环中的CD4+Tm 和TCR 的多样性与ICIs 毒性相关。

2.2.2 Tcm 与irAEs 的治疗 目前对于irAEs 的药物治疗主要依靠免疫抑制剂，一线治疗药物为糖皮质激素类（glucocorticosteroid，GC）。GC 治疗ICIs 相关性结肠炎患者中细胞毒性效应CD8+T 细胞显著活化和增殖，可归因于皮质类固醇诱导活化T 细胞的凋亡[23]。然而，全身性GC 应用对抗肿瘤反应的影响目前尚不清楚。回顾性数据表明，高剂量GC 可能会削弱最佳治疗反应[24]。Tokunaga 等[25]利用动物模型研究了GC 对CTLA-4 抑制剂抗肿瘤免疫反应的影响，发现GC 可通过抑制Tm 必需的脂肪酸代谢，降低低亲和力的Tm 数量，同时发现在使用免疫治疗的黑色素瘤患者中，接受早期GC 治疗的患者总体生存期较短。因此使用皮质类固醇时必须谨慎并严格遵守指征。Chiappelli 等[26]发现GC 可以在某些T 细胞亚群中诱导凋亡，不良反应呈剂量依赖关系。Tcm 已被证明比其他常规T 细胞对类固醇诱导的凋亡更具抵抗力[20]。CIP 中Tcm 的增加可能解释了一些患者不能接受大剂量的类固醇治疗的原因，提示前瞻性地测定Tcm 的数量可作为发生irAEs 却对激素治疗反应不佳的患者的预测标志物，然而，相关思路还需要进一步的临床证据加以验证。

3 肿瘤免疫中Tcm 与肠道菌群

肠道菌群参与营养物质的合成与分解代谢、形成肠道天然屏障，影响肠相关淋巴组织的功能，并通过多种途径影响机体免疫[27]。某些肠道细菌可抑制淋巴细胞的杀伤作用，介导炎症反应，增加定植部位的炎性因子。与此同时，肠道中的有益菌群如双歧杆菌，可以通过促进T 细胞的活化增殖，增强抗肿瘤药物对肿瘤细胞的杀伤能力。已有多项研究证明肠道菌群及其代谢产物可以影响宿主体内炎症反应，参与宿主免疫构建并影响TME，与肿瘤对ICIs 的应答和irAEs 的发生有关。肠道菌群可影响免疫系统对肿瘤的监视及控制，这种影响有可能是肠道系统内固有免疫细胞与菌群相互作用的过程，而固有免疫细胞在TME 局部的特性又能影响肿瘤的发生发展。有研究表明，肠道菌群可以在消除肿瘤的过程中诱导Tm 的形成[28]。肿瘤发展与炎性微环境有关，炎症实质上促成了恶性肿瘤的发生和进展。Iwamuro 等[29]分析溃疡性结肠炎患者的外周血单个核细胞（peripheral blood mononuclear cells，PBMCs）发现CD45RA-CD62L+/CD3+CD4+Tcm 增加，证明Tcm 在肠道炎症反应中具有可追踪的变化。Liu 等[11]证明肠道菌群和相关代谢物促进Tm 的形成，并增强ICIs 的抗肿瘤效果。Pitt 等[30]发现肠道菌群可促进荷瘤小鼠和癌症患者CD4+Tm 的形成。Fluckiger等[31]发现表达尾尺蛋白表位的肠球菌原噬菌体能够编码MHC I 类限制性抗原，诱导CD8+Tm 应答，使小鼠对PD-1 抑制剂表现出更好的反应。丁酸是肠道菌群重要的代谢产物，抗CTLA-4 治疗可以诱导Tm 在治疗小鼠血液中的积累，而Coutzac 等[32]发现在补充丁酸盐的小鼠中，抗CTLA-4 治疗后CD4+CD3+CD45+Tm 积累减少，疗效减弱。Zhuo 等[33]的研究证明嗜酸乳酸杆菌细胞裂解物增强了小鼠中抗CTLA-4 药物的抗肿瘤活性，并且与TME 中CD44+CD8+CD62L+Tm 增加有关。Aghajani 等[13]报道对pembrolizumab治疗后检测患者PBMCs，并收集治疗前后的粪便样本，基因测序分析结果显示CD4+Tcm 增加的同时在粪便微生物群中发现了高度丰富的类杆菌目细菌，特别是来自拟杆菌属和文肯菌属的细菌。在ICIs 治疗开始后，肠道微生物组的α 多样性显著增加。因此，通过某些途径改善肿瘤患者肠道微生物群的构成或补充某些分解代谢物可能是有效的抗肿瘤策略。目前，关于Tcm 与肠道菌群相互作用的机制仍缺乏相关的基础研究和临床试验，在探究肠道菌群变化与肿瘤免疫治疗同时，关注Tcm 的动态变化可能有助于深入了解肠道菌群、炎症、肿瘤相关免疫细胞之间的关系，为肠道菌群影响ICIs 治疗疗效的机制提供新的思路。

4 结语与展望

再次受到同一抗原刺激时Tcm 能迅速产生强烈的特异性免疫反应，同时释放细胞因子，进行自我更新和重塑抗肿瘤免疫微环境，与肿瘤的发生发展及免疫治疗密切相关。通过细胞表面分子，可以用多种表型定义Tcm，其中CD62L+CCR7+CD45RA-最为常用。随着免疫治疗的广泛应用，其疗效及不良反应对于患者生存期及生存质量的影响越来越受到重视。外周血和组织中Tcm 是评估免疫系统T 细胞状态的一种较为方便的生物标志物，Tcm 在预测肿瘤ICIs 治疗疗效、评估患者预后中具有一定的临床应用价值。在ir-AEs 的常规激素治疗中，Tcm 的含量变化可以对用药进行更合理的指导。肠道菌群与ICIs 疗效具有相关性，然而其复杂机制仍不清楚，肠道菌群代谢产物与肿瘤相关免疫细胞同为TME 的重要成分，因此Tcm 与肠道菌群的关系值得深入探索。肿瘤患者外周血中Tcm 含量及比例与疾病进展相关，但尚缺乏单个瘤种中统一明确的变化趋势。综上所述，Tcm 作为T 细胞发育过程中的重要一环，其与肿瘤免疫有着不可忽视的关联。随着流式细胞术的普及和发展，跟踪测定肿瘤患者免疫治疗过程中Tcm 变化有望成为新的临床预测方法，为患者精准治疗、个体化治疗带来希望。

本文无影响其科学性与可信度的经济利益冲突。