激活 CD8⁺T 细胞固有免疫信号：增强抗肿瘤免疫力的新策略

研究背景

固有免疫受体(PRR)传统上被认为是固有免疫细胞的核心分子，而近年研究发现 CD8⁺T 细胞也表达 TLR、STING、RLR 和 NKR 等 PRR，这些受体可作为非经典共刺激信号，调控 T 细胞激活、分化、代谢适应性和记忆形成。肿瘤免疫治疗虽取得重大突破，但免疫抑制性肿瘤微环境常导致 T 细胞功能耗竭，限制治疗效果。

发表在《Frontiers in Immunology》期刊上这篇题为Leveraging innate immune signals in CD8⁺ T cells to boost antitumor immunity的文章，系统阐述了 CD8⁺T 细胞中 TLR、STING、RLR 和 NKR 等固有免疫受体的信号机制，及其在增强 T 细胞功能、优化免疫治疗中的应用，为抗肿瘤免疫治疗提供了新靶点和策略。

实验方法

1.细胞培养与处理：分离人或小鼠 CD8⁺T 细胞，在体外通过 TCR 激活(如抗 CD3ε 抗体刺激)，同时加入 TLR 激动剂(如 Pam3CSK4、R848)、STING 激动剂(如 DMXAA、diABZI)等，诱导固有免疫信号激活;构建基因敲除(如 MyD88⁻/⁻、RIG-I⁻/⁻)或基因修饰(如 CD8a:MyD88 融合蛋白、NKG2D-CAR)的 CD8⁺T 细胞系。

2.信号通路与功能检测：通过 Western blot 检测 NF-κB、MAPK、AKT-mTOR 等通路关键分子磷酸化水平;采用流式细胞术分析 CD8⁺T 细胞活化标志物(CD25、CD69)、细胞因子(IFN-γ、TNF-α、IL-2)分泌及细胞凋亡情况;利用代谢分析技术评估细胞糖酵解、线粒体呼吸功能。

3.体内抗肿瘤实验：构建 B16-F1 黑色素瘤、MC38 结直肠癌等小鼠肿瘤模型，过继转移经固有免疫信号激活或基因修饰的 CD8⁺T 细胞，监测肿瘤生长和小鼠存活情况;评估 CAR-T 细胞(如 MyD88/CD40-CAR、NKG2D-CAR)在异种移植模型中的抗肿瘤效果及毒性。

4.临床样本与疗法验证：分析癌症患者 CD8⁺T 细胞中固有免疫受体表达水平;开展临床前试验，验证 TLR 激动剂联合免疫检查点抑制剂、新型 CAR-T 细胞疗法的安全性和有效性，检测患者细胞因子水平、CAR-T 细胞增殖及肿瘤清除情况。

5.机制探究：通过转录组测序、ChIP-qPCR 等技术，解析固有免疫信号调控 CD8⁺T 细胞功能的分子机制，如基因表达调控、代谢重编程及与 TCR 信号的交叉对话。

关键结果

图.1：Toll 样受体(TLR)信号通路

TLR 通过识别 PAMP/DAMP 发生二聚化，招募 MyD88 或 TRIF 适配器分子启动下游信号。MyD88 依赖通路激活 NF-κB 和 MAPK，诱导 IL-6、TNF-α 等炎症因子产生;TRIF 依赖通路激活 IRF3，促进 I 型干扰素表达。在 CD8⁺T 细胞中，TLR1/2 激动剂 Pam3CSK4 可通过 MyD88-IRAK4 通路上调 41BB 等共刺激分子表达，增强 T 细胞增殖和抗肿瘤活性;TLR7 激活则通过 AKT-mTOR 通路促进糖酵解酶(GLUT1、HK2)表达，提升效应功能，且该过程依赖 IRF4 介导的代谢重编程。

图.2：核酸传感器(STING、RLR)信号通路

cGAS 识别胞质 dsDNA 后合成 cGAMP，激活 ER 上的 STING，后者移位至高尔基体与 TBK1、IKK 结合，磷酸化 IRF3 和 NF-κB，启动炎症因子和 I 型干扰素转录;RLR(RIG-I、MDA5)识别胞质 dsRNA，通过 MAVS 激活 TBK1-IRF3 和 NF-κB 通路，RIG-I 还可直接激活 caspase-1 促进 IL-1β、IL-18 释放。STING 激活强度对 CD8⁺T 细胞功能至关重要：低剂量激动剂增强 TCR 信号和细胞毒性，高剂量则诱导 ER 应激和凋亡;RIG-I 缺陷可增强 CD8⁺TIL 的抗凋亡能力和细胞毒性，而 RN7SL1 激活 RIG-I 可改善 CAR-T 细胞记忆表型和持久性。

图.3：自然杀伤受体(NKR)信号通路

NKG2A 与 CD94 形成异二聚体，识别 HLA-E，通过 ITIM 结构域招募 SHP-I，抑制 TCR 信号;NKG2C 同样结合 HLA-E，通过 DAP12 的 ITAM 结构域激活 ZAP70-PLCγ-NF-κB 通路，增强细胞毒性;NKG2D 识别 MICA、MICB 等应激配体，通过 DAP12/ZAP70 或 DAP10/PI3K-Akt 通路，调控 T 细胞增殖、存活和细胞因子分泌。NKG2A 阻断(如 Monalizumab)可恢复耗竭 CD8⁺TIL 功能，与抗 PD-1 联合治疗效果显著;NKG2D-CAR-T 细胞可靶向表达 NKG2D 配体的肿瘤细胞，且 DAP12 信号修饰可降低细胞因子释放综合征(CRS)风险。

图.4：固有免疫受体与 TCR 信号的交叉对话

TCR 激活后通过 Lck-ZAP70-LAT 通路启动下游 PI3K、MAPK、PLCγ 信号，调控 T 细胞生长、增殖和功能。固有免疫受体信号可与 TCR 信号交叉协同：TLR 激活增强 NF-κB 和 AP-1 结合 41BB 启动子，STING 激活促进 ZAP-70 和 p38 磷酸化，NKG2D 信号补充 CD28 共刺激缺陷，共同强化 T 细胞活化和效应功能。这种交叉对话可降低 T 细胞活化的抗原阈值，增强代谢适应性，为联合调控两条信号通路优化免疫治疗提供了分子基础。

全文总结

CD8⁺T 细胞中的固有免疫信号(TLR、STING、RLR、NKR)通过与 TCR 信号交叉对话，在调控 T 细胞活化、代谢重编程、记忆形成和细胞毒性中发挥关键作用。靶向这些固有免疫通路可增强 CD8⁺T 细胞的抗肿瘤功能，例如 TLR 激动剂提升 T 细胞代谢适应性，STING 信号调控 T 细胞干细胞样特性，NKG2A 阻断恢复耗竭 T 细胞活性，基因修饰(如 MyD88/CD40 共刺激、NKG2D-CAR)优化 CAR-T 细胞疗效和安全性。尽管目前仍面临信号强度调控、脱靶效应等挑战，但随着对固有免疫信号机制的深入理解，通过联合靶向这些通路与现有免疫治疗方法，有望显著提升抗肿瘤治疗的有效性和持久性，为癌症患者带来新的治疗希望。