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2022年6月13日，上海交通大學藥學院鄧劉福教授團隊在國際著名期刊Immunity發(fā)表了題為Androgen receptor-mediated CD8+ T cell stemness programs drive sex differences in antitumor immunity的研究論文。該研究發(fā)現(xiàn)了腫瘤浸潤性CD8+ T細胞干性維持能力是調控腫瘤免疫性別差異的關鍵因素，而內在的雄激素受體（Androgen receptor，AR）信號通路顯著抑制干細胞樣CD8+ T細胞亞群的維持。該研究為理解腫瘤性別差異提出了新的理論解釋，為再認識內分泌系統(tǒng)調控腫瘤免疫應答呈現(xiàn)了新的視角，同時為靶向AR信號通路通過重編程CD8+ T細胞干性增強腫瘤免疫治療提供了科學依據(jù)。

上海交通大學鄧劉福教授課題組致力于CD8+ T細胞干性分化規(guī)律和逃逸特征的研究。課題組前期研究揭示了內源性cGAS(cyclic GMP-AMP synthase)-STING通路通過維持CD8+ T細胞干性以促進T細胞抗腫瘤免疫應答的作用機制，證明了STING通路的激活可以顯著提高人源CAR-T細胞治療的效果，為臨床T細胞治療的優(yōu)化提供了新的策略和依據(jù)，相關研究成果已發(fā)表在轉化醫(yī)學國際著名期刊Science Translational Medicine（2020）。在此期間，課題組驚奇發(fā)現(xiàn)，男性的雄激素居然為干細胞樣CD8+ T細胞精心編織了“囚籠”，限制了干細胞樣的CD8+ T維持,“助紂為虐”促進腫瘤發(fā)生免疫逃逸，這為腫瘤發(fā)生發(fā)展的性別偏倚現(xiàn)象提供了新的理論解釋，也對內分泌系統(tǒng)調控腫瘤免疫應答有了新的認識。

在這項研究中，作者團隊為了探究腫瘤性別差異的發(fā)生機制，首先使用雌性、雄性野生型小鼠構建了皮下腫瘤模型和二乙基亞硝胺誘導肝癌模型，證明了腫瘤發(fā)生發(fā)展具有雌雄偏倚性，即雄性小鼠腫瘤進展更加惡性。在進一步研究荷瘤小鼠的免疫應答反應時，團隊通過使用天然免疫系統(tǒng)重要調節(jié)通路的基因敲除小鼠及T細胞刪除實驗，發(fā)現(xiàn)腫瘤發(fā)生發(fā)展的性別差異依賴于CD8+ T細胞。接著，在荷瘤小鼠T細胞治療性過繼回輸實驗中，團隊發(fā)現(xiàn)雌性CD8+ T細胞展現(xiàn)出T細胞回輸治療的強大潛力，相比于雄性來源的CD8+ T細胞，其更能顯著抑制腫瘤進展，這進一步表明CD8+ T細胞是介導腫瘤進展性別差異的關鍵因素。

考慮到CD8+ T細胞在腫瘤免疫循環(huán)及免疫治療中的關鍵性地位，CD8+ T細胞的性別差異引起了作者團隊極大的興趣。隨后，團隊深入評價了腫瘤浸潤性CD8+ T細胞的效應分子分泌能力和增殖潛力，發(fā)現(xiàn)雄性CD8+ T細胞處于“疲勞應戰(zhàn)”狀態(tài)。為了進一步描述腫瘤微環(huán)境中CD8+ T細胞的耗竭情況，作者團隊檢測了T細胞表面抑制性受體分子（PD-1、TIM-3），以及干性維持相關的轉錄因子TCF-1和表面分子SLAMF6的表達水平，同時也使用了染色質開放測序手段進行深入分析，明確了腫瘤微環(huán)境內CD8+ T細胞分化存在性別差異，雄性CD8+ T細胞耗竭程度更深，而雌性CD8+ T細胞的干性維持能力更強，并在臨床惡性腫瘤患者單細胞組學數(shù)據(jù)中對該發(fā)現(xiàn)進行了驗證。綜上，作者團隊發(fā)現(xiàn)，雌雄腫瘤浸潤性CD8+ T細胞分化程序的不同，調控腫瘤發(fā)生發(fā)展的性別差異，這一觀點豐富了人們對腫瘤性別差異發(fā)生機制的認知。

男性、女性存在諸多差異，包括性激素及生活方式等，何種性別因素調控了CD8+ T細胞的分化特性呢？雄激素，是男女性別特征發(fā)育的主要調控因素，也影響著腸道微生物及免疫系統(tǒng)反應的性別差異，諸如新冠病毒在人群中的性別分布以及自身免疫性疾病發(fā)生的性別偏倚等，其被廣泛認知具有免疫抑制作用，然而在腫瘤免疫中的發(fā)揮怎樣的作用尚不明晰。作者團隊通過小鼠腫瘤模型的單細胞組學數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)AR和CD8+ T細胞分化具有相關性，進而借助CD8+ T細胞體外實驗和小鼠CD8+ T細胞體內回輸模型，闡明了AR信號通路對CD8+ T細胞效應功能和干性維持的抑制作用；同時，在臨床男性結直腸癌患者樣本中，也觀察到CD8+ T細胞耗竭與AR信號通路活性的正相關性，揭示了AR信號通路介導雄性腫瘤免疫逃逸的新機制。

雄激素，素來被冠以男性力量之源，卻也為CD8+ T細胞套上了沉重的“枷鎖”，這不得不引起科研者對其重新審視。如果打破其對CD8+ T細胞的“禁錮”，是否可以再度激發(fā)CD8+ T細胞的抗腫瘤能力呢？為此，基于前期發(fā)現(xiàn)，團隊進一步將雄激素剝奪手術與免疫檢查點抑制劑進行聯(lián)合，以期探討AR在免疫治療中的轉化效果，結果發(fā)現(xiàn)雄激素水平的降低可協(xié)同增強免疫療法的治療效果，這為免疫治療的優(yōu)化提供了新的啟發(fā)。值得一提的是，同期Nature和Science immunology也相繼發(fā)文，共同揭示了AR信號通路活性與腫瘤浸潤性CD8+ T細胞的相關性，奠定了AR信號通路在腫瘤免疫中的重要地位。當下，AR受體信號通路阻斷劑在前列腺癌中廣泛應用，該研究為相關藥物在其他癌腫中的推廣應用提供了堅實的理論依據(jù)，通過干預AR信號通路實現(xiàn)干細胞樣CD8+ T細胞的重編程，成為新藥開發(fā)的重要思路。

綜上所述，該研究揭示了腫瘤性別差異的免疫調節(jié)新機制，闡明了干細胞樣CD8+ T細胞分化存在性別差異，發(fā)現(xiàn)了雄激素參與調控腫瘤免疫逃逸的新途徑，明確了內分泌系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)和腫瘤之間的內在聯(lián)系，為靶向AR信號通路增強腫瘤免疫治療效果提供了新的方向。

該論文的通訊作者是上海交通大學鄧劉福教授，上海交通大學博士生楊超和金靜思為該論文的共同第一作者。該研究受到了國家自然科學基金、國家海外青年高層次人才計劃、上海市科委“科技創(chuàng)新行動計劃”、上海交通大學“醫(yī)工交叉研究基金”等項目資助。

原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.immuni.2022.05.012

參考資料：https://pharm.sjtu.edu.cn/ky_kydt/4150.html