免疫军团调教术：Th1细胞激活"肿瘤杀手"CTL，联合化疗剂量降4倍

同源异体小鼠肿瘤模型是免疫肿瘤学(I/O)研究中不可或缺的临床前模型，但它们对免疫检查点抑制剂(ICIs)的反应有限，这可能是由于它们的固有低免疫原性。为了解决这一问题，研究人员通过将鸡卵清蛋白(OVA)这一高度免疫原性的蛋白质表达到同源异体肿瘤细胞中，开发了新的免疫原性同源异体模型。这些模型，如DC2.4-OVA和B16-OVA，显示出比它们的亲本细胞系更慢的肿瘤生长速度，这可能是由于免疫介导的排斥反应。更重要的是，这些OVA表达的模型对ICIs，特别是抗PD-1治疗，表现出更高的敏感性，这表明它们在增强T细胞介导的免疫反应方面具有潜力。此外，通过过继T细胞转移实验，研究人员验证了这些模型中存在肿瘤特异性记忆T细胞。这些结果表明，OVA工具细胞不仅增强了对ICIs的反应，而且为临床前免疫治疗评估提供了新的、具有更高免疫原性的同源异体模型，这对于I/O研究具有重要的意义。

基本信息

英文标题：Critical role of the Th1/Tc1 circuit for the generation of tumor-specific CTL during tumor eradication in vivo by Th1-cell therapy

中文标题：Th1/Tc1回路在体内Th1细胞疗法根除肿瘤过程中产生肿瘤特异性CTL的关键作用

发表期刊：《CANCER SCI》

影响因子：4.5

作者单位：

Division of Immunorregulation, Section of Disease Control, Institute for Genetic Medicine, Hokkaido University, N-15 W-7, Sapporo 060-0815

作者信息：

Kenji Chamoto, Akemi Kosaka, Takemasa Tsuji

研究背景

肿瘤免疫治疗中，CD8+ CTL(Tc)虽能识别MHC结合的肿瘤排斥抗原(TRA)直接杀伤肿瘤，但肿瘤疫苗诱导的CTL频率增加并不总伴随疗效提升，表明肿瘤微环境免疫抑制可能削弱CTL功能。辅助性T细胞(Th)通过分泌细胞因子调控CTL活性，其中Th1(分泌IFN-γ)和Th2(分泌IL-4)亚群作用迥异。前期研究发现OVA特异性Th1和Th2细胞均能根除表达OVA抗原的A20淋巴瘤，但二者机制差异不明。本研究旨在阐明Th1/Th2细胞疗法如何通过调控Tc1/Tc2回路诱导肿瘤特异性免疫记忆，并探索联合化疗的增效机制。

研究方法

研究采用DO11.10 TCR转基因鼠分离CD4+CD45RB+初始T细胞，在IL-12/IFN-γ或IL-4/抗IFN-γ条件下分别诱导OVA特异性Th1/Th2细胞;将A20-OVA淋巴瘤(表达OVA模型抗原)接种于BALB/c小鼠形成实体瘤(6-8 mm)后，静脉输注2×10⁷ Th1或Th2细胞评估疗效;治愈鼠脾细胞经OVA再刺激4天后，通过ELISA检测IFN-γ/IL-4分泌、流式细胞内染色鉴定Tc1(IFN-γ⁺CD8⁺)/Tc2(IL-4⁺CD8⁺)亚群、⁵¹Cr释放法分析细胞毒性;联合治疗组以环磷酰胺(CY，40 mg/kg)预处理后输注低剂量Th1细胞(5×10⁶)。

实验结果

图1：Th1/Th2细胞疗法的抗肿瘤效果

Th1(●)和Th2(○)细胞输注均完全抑制A20-OVA淋巴瘤生长(A图)，治愈鼠长期存活>60天(B图)。T细胞缺陷RAG2⁻/⁻鼠中疗效消失，补充CD8⁺T细胞后恢复，证实Th细胞依赖CD8⁺T细胞协同作用。该结果确立Th1/Th2疗法在实体瘤模型中的治愈潜力。

图2：治愈鼠脾细胞的细胞因子分泌特征

Th1疗法治愈鼠脾细胞OVA再刺激后分泌高浓度IFN-γ(■，第4天8000 pg/mL)，而Th2治愈鼠分泌IL-4(□，第4天1000 pg/mL)。细胞因子谱反映体内免疫应答极化状态，为后续Tc亚群分化提供微环境基础。

图3：Tc1/Tc2亚群分化验证

流式细胞内染色显示，Th1疗法诱导CD8⁺Tc1细胞(34.6% IFN-γ⁺)，CD4⁺Th1细胞(35.9% IFN-γ⁺);Th2疗法诱导CD8⁺Tc2细胞(49.1% IL-4⁺)，CD4⁺Th2细胞(46.9% IL-4⁺)。明确Th1或Th2疗法分别驱动宿主Tc细胞向Tc1或Tc2分化。

图4：Tc1细胞的肿瘤特异性杀伤

Th1疗法来源的CD8⁺Tc1细胞对A20-OVA显示剂量依赖性杀伤(●，效靶比40:1时60%溶解率)，对无关肿瘤CMS-7无活性(○)。Tc2细胞(▲△)无显著毒性。证实Tc1具备抗原特异性CTL功能，是免疫记忆的核心效应器。

图5：CY联合Th1疗法的增效作用

单用CY(△)或低剂量Th1(5×10⁶，▲)无效，但CY预处理后联合低剂量Th1(●)完全根除肿瘤(第20天消退)。该增效使Th1剂量降低4倍，为临床转化提供可行性方案。

研究结论

Th1细胞疗法通过建立Th1/Tc1回路诱导功能性肿瘤特异性CTL：治愈鼠脾细胞再刺激后产生高浓度IFN-γ(8000 pg/mL)，并分化出高比例Tc1效应细胞(34.6% IFN-γ⁺CD8⁺)，该群体对A20-OVA显示强效特异性杀伤(效靶比40:1时溶解率60%)，而对CMS-7肉瘤无活性;反之，Th2疗法主要激活Th2/Tc2回路(Tc2占比49.1%)，虽通过嗜酸性粒细胞介导肿瘤坏死实现治愈，但Tc2缺乏细胞毒性且无法形成免疫记忆;联合CY预处理可显著增强Th1疗效，使治疗剂量降低4倍(5×10⁶ Th1细胞)仍完全根除肿瘤，机制可能与消除调节性T细胞或促进Th1扩增相关，凸显Th1/Tc1回路在过继性免疫治疗中的核心地位。