论文部分内容阅读
在肿瘤微环境中肿瘤抗原的持续刺激下,CD8+T细胞会进入机能缺陷或衰竭状态,从而不能有效地阻止癌症的进展。肿瘤细胞表面上调的抑制性配体PD-L1与CD8+T细胞上PD-1的相互作用是介导T细胞衰竭的机制之一;阻断PD-1/PD-L1通路的药物在癌症患者中效果显著。然而,在大部分癌症类型中,只有小部分患者(20～30%)对anti-PD-1/PD-L1免疫治疗产生应答,非应答者一般经历体内T细胞功能短暂激活后疾病继续进展,这可能是因为阻断PD-1通路难以逆转表观遗传修饰上稳定的衰竭型T细胞的命运,提示还有其它机制与PD-1通路协同地调节T细胞衰竭。由于免疫检查点分子可以协同地介导免疫抑制和促进T细胞衰竭,所以需要找出与PD-1通路协同调节T细胞衰竭的免疫检查点分子并尝试通过联合用药(同时阻断不同的通路)来进一步增强效应细胞杀伤癌细胞的活性以改善肿瘤免疫治疗的疗效。TIGIT(具有Ig和ITIM结构域的T细胞免疫受体),是对T细胞功能起负调控作用的免疫检查点分子之一,它过表达于多种癌症中,因此我们认为它可能是一个肿瘤免疫治疗的潜在靶点。在本课题研究中,我们研究了TIGIT在非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)患者循环血和肿瘤微环境中CD8+T细胞的表达,及其对抗肿瘤免疫应答的调控。并进一步探究了anti-TIGIT+anti-PD-1联合用药对于肿瘤治疗的改善作用,以期为非小细胞肺癌的临床治疗提供一些借鉴性的理论依据。我们发现,NSCLC患者外周血中CD8+T细胞上的TIGIT以及TIGIT和PD-1的共表达水平均高于健康对照。在NSCLC患者的肿瘤中,TIGIT和PD-1均高表达于CD8+T细胞表面。这些结果表明,在NSCLC患者的肿瘤微环境中,TIGIT和PD-1信号通路可能共同通过调节CD8+T细胞来调控T细胞介导的抗肿瘤免疫。进一步研究证实,TIGIT缺陷(基因敲除或anti-TIGIT抗体治疗)可抑制小鼠肺肿瘤的进展。然后,我们利用LLC小鼠模型来研究TIGIT分子产生免疫抑制的机制:TIGIT随着CD8+T细胞向肿瘤浸润或扩增而上调,在第12天达到最高点后下降,并与PD-1共表达;通过对比野生型小鼠和TIGIT基因敲除小鼠的表型,我们发现TIGIT缺陷可显著提高肿瘤浸润的CD8+T细胞的数量和效应功能,并抑制T细胞衰竭的进程。在LLC小鼠肿瘤模型中,anti-TIGIT和anti-PD-1联合治疗相比于单药治疗可更显著地抑制肿瘤生长。我们对比分析发现,anti-TIGIT+anti-PD-1治疗的小鼠中肿瘤抗原特异性CD8+TIL浸润水平增加且具有更强的细胞因子分泌水平,同时显著下调肿瘤微环境中Treg细胞的功能表型。第一部分TIGIT在非小细胞肺癌患者中的表达目的:探究TIGIT在非小细胞肺癌患者外周血和肿瘤微环境中的表达情况,为后续研究奠定基础。方法:采用流式细胞分析术检测NSCLC患者外周血和肿瘤微环境中CD8+T细胞表面免疫检查点分子TIGIT的表达,并进一步明确PD-1在TIGIT+CD8+T细胞上的水平。利用免疫荧光染色确定TIGIT在NSCLC患者中表达的细胞类型。结果:NSCLC患者外周血中CD8+T细胞上的TIGIT以及TIGIT和PD-1的共表达水平均高于健康对照。患者肿瘤组织中,TIGIT高表达于CD8+T细胞表面,并且PD-1高表达于TIGIT+CD8+T细胞。结论:在NSCLC患者体内TIGIT和PD-1在CD8+T细胞上共同高表达,预示着TIGIT和PD-1信号通路可能共同调节CD8+T细胞介导的抗肿瘤免疫。第二部分TIGIT抑制肺肿瘤免疫反应的机制研究目的:旨在探究TIGIT对肺肿瘤进展的影响,以及TIGIT通过调控CD8+T细胞功能进而影响肿瘤免疫的机制。方法:在TIGIT敲除小鼠和野生型小鼠上分别建立LLC皮下移植肺肿瘤模型,确定TIGIT在小鼠抗肿瘤免疫中的作用。采用流式分析术和免疫荧光染色确定TIGIT分子在肿瘤微环境中表达的细胞类型。同时在LLC小鼠模型中确定PD-1+TIGITCD8+T细胞的作用,以及TIGIT对CD8+T细胞功能的影响。结果:TIGIT缺失或阻断TIGIT对小鼠肺肿瘤生长具有抑制作用。进一步的流式分析表明PD-1+TIGIT-CD8+T细胞是肿瘤微环境中主要的活化细胞毒性淋巴细胞群。阻断TIGIT信号通路可以增强CD8+T细胞的活性。结论:TIGIT可能促进活化的CD8+T细胞向衰竭型T细胞转变,从而抑制肿瘤内CD8+T细胞的增殖和效应功能,使它们不能有效地清除机体内的肿瘤细胞,造成肿瘤进展。第三部分anti-TIGIT与anti-PD-1联合治疗的抑癌效果目的:探讨anti-TIGIT与anti-PD-1联合治疗对肺肿瘤的治疗效果,为肿瘤的抗体药物治疗提供新的思路。方法:在小鼠上建立LLC皮下移植肿瘤模型,然后分别用对照抗体,anti-PD-1,anti-TIGIT和anti-PD-1+anti-TIGIT治疗小鼠,观察肿瘤生长情况。采用流式细胞分析术检测LLC肿瘤模型中肿瘤微环境中浸润的CD8+T和调节性T细胞比例,并进一步探讨不同治疗组CD8+T细胞的功能差异和调节性T细胞的表型改变。结果:anti-TIGIT或anti-PD-1的单一用药可以显著抑制小鼠肺肿瘤生长,而anti-TIGIT和anti-PD-1联合治疗的作用较单一治疗更加明显。并且,anti-TIGIT与anti-PD-1联合治疗可以有效促进肿瘤组织中CD8+T细胞浸润,并且增加CD8+T细胞IFN-γ的分泌。另外,anti-TIGIT与anti-PD-1联合治疗可以降低调节性T细胞表面TIGIT的表达。结论:在LLC小鼠肿瘤模型中,anti-TIGIT和anti-PD-1联合治疗相比于单药治疗可更显著地抑制肿瘤生长。anti-TIGIT和anti-PD-1联合治疗可进一步提高CD8+T细胞的肿瘤浸润和效应功能,并且潜在抑制调节性T细胞的功能。因此,在临床应用中,anti-TIGIT和anti-PD-1联合用药有望进一步改善目前anti-PD-1免疫治疗的疗效。