亮点

1.肿瘤细胞通过VCAM1/CD49d/CDC42途径，限制肿瘤内iNKT细胞运动，抑制iNKT细胞激活，加快肿瘤的生长进程；采用“抗CD49d抗体+α-GalCer注射”疗法有望进一步增强iNKT细胞的抗肿瘤功效。

2.CDC42是促进肿瘤内iNKT细胞浸润、增加IFN-γ 含量，改善iNKT细胞抗肿瘤功效的关键。

随着肿瘤发病率的逐年增长，恶性肿瘤作为主要死因的情况日渐加剧。近年来，细胞免疫疗法作为治疗体系中的重要组成部分，通过激发机体的自然免疫防御、重建免疫微环境等方式，控制和杀伤肿瘤细胞，为众多患者带来了希望。其中，基于恒定自然杀伤T（invariant natural killer T cell，iNKT）细胞的新一代细胞免疫疗法展示出良好的抗肿瘤潜力。

恒定自然杀伤T细胞是CD1d限制的T淋巴细胞，具有固有免疫特性，表达半恒定T细胞受体（T cell receptor， TCR）。iNKT细胞除了抗肿瘤功能外，还具有低细胞毒性和异体移植安全等优势，具有广泛的应用前景。然而，肿瘤组织iNKT细胞功能异常和浸润能力低下是限制该疗法发展的重要原因，因此，探寻瘤内iNKT细胞浸润和功能的动态调控机制显得尤为重要。

为填补这一空白，中国科学技术大学白丽教授课题组于近期在Nature Communications上发表了题为Motility and tumor infiltration are key aspects of invariant natural killer T cell anti-tumor function的研究，他们发现肿瘤细胞通过VCAM1/CD49d抑制肿瘤内iNKT细胞CDC42的表达，进而限制肿瘤内iNKT细胞运动、抑制肿瘤内iNKT细胞与树突状细胞（dendritic cells, DCs）互作，最终抑制iNKT细胞激活、加快肿瘤的生长进程。

为了探索iNKT细胞在肿瘤中的运动调控功能障碍，研究人员对小鼠的iNKT细胞进行了荧光标记，随后检测了其在肿瘤中的分布。果不其然，他们发现肿瘤内（距边缘约100 μm）iNKT细胞密度远低于肿瘤外围密度，瘤内iNKT细胞仅在小范围内运动，位移长度和速度都很低——这表明，iNKT细胞无法有效地浸润到肿瘤中，并且肿瘤微环境显着抑制了其运动性。

肿瘤中的iNKT细胞表现出低密度和运动受损

众所周知，运动性对iNKT细胞在体内的抗原识别至关重要，那么瘤内iNKT细胞的抗原识别、活化是否受损呢？

为回答这一问题，研究人员构建了CD1d条件性基因敲除小鼠模型。α-半乳糖基神经酰胺(α-GalCer)是iNKT细胞的激活剂，通过注射α-GalCer，他们发现当DCs中缺失CD1d时，肿瘤内iNKT细胞产生的α-GalCer诱导的IFN-γ显著减少，说明DCs是激活和诱导体内肿瘤iNKT细胞抗肿瘤反应的主要抗原递呈细胞。值得注意的是，在注射α-GalCer后，iNKT细胞在正常组织（如脾脏）比在肿瘤内更有效地与DCs形成集群；同样，与脾脏iNKT细胞相比，肿瘤内iNKT细胞产生的IFN-γ较少。

iNKT 细胞无法与肿瘤中具有正常抗原递呈能力的DCs相互作用

已有研究报道，粘附分子可以控制免疫细胞迁移。血管细胞粘附分子1 (VCAM1)在肿瘤中具有较高的mRNA水平，因此研究人员假设VCAM1可能影响iNKT细胞运动。有趣的是，在敲低VCAM1后，他们发现肿瘤细胞的凋亡增加，iNKT细胞更多的浸润到肿瘤内部，瘤内iNKT细胞具有了更长的迁移轨迹、随机方向、速度和位移长度，iNKT细胞产生的IFN-γ 含量大幅增高。这些迹象表明， VCAM1限制了肿瘤内iNKT细胞的运动，并阻碍了它们的抗原识别和激活。

肿瘤细胞中的VCAM1抑制iNKT细胞的抗原识别与激活

为了进一步了解VCAM1控制瘤内iNKT细胞行为的机制，研究人员比较了Vcam1敲低肿瘤中iNKT细胞的转录组。意外的是，他们发现了iNKT细胞CDC42 信号转导得到改善。已有研究表明，CDC42可控制细胞迁移和免疫突触形成。于是，他们使用抑制剂ZCL278，证明了CDC42活性是iNKT细胞运动（包括体外随机迁移、速度和位移长度）所必需的；甚至，iNKT细胞中IFN-γ的产生都依赖于CDC42。总之，CDC42是导致iNKT细胞的肿瘤浸润、IFN-γ 产生和抗肿瘤功效增强的关键。

CDC42表达降低抑制瘤内iNKT细胞的运动和活化

最后，为了评估iNKT细胞疗法的治疗效果，研究人员将扩增的iNKT细胞转移到肿瘤小鼠中，并给它们注射α-GalCer。果不其然，iNKT细胞转移+α-GalCer注射显著抑制肿瘤生长，而Vcam1的敲除更是增强了iNKT细胞对肿瘤的浸润和IFN-γ的产量。

iNKT细胞的抗肿瘤作用

此外，已知CD49d是VCAM1受体的一个亚基，研究人员通过使用抗CD49d抗体干扰小鼠肿瘤VCAM1受体信号传导，同时进行iNKT细胞转移+α-GalCer注射，发现抗CD49d抗体+iNKT细胞转移+α-GalCer注射可显著增强iNKT细胞的抗肿瘤功效，增加iNKT细胞的肿瘤浸润，并增强肿瘤内iNKT细胞中IFN-γ的产生。由此，他们真正的串通了肿瘤内部依赖VCAM1/CD49d/CDC42调控iNKT细胞活性的级联通路。

阻断VCAM1-CD49d信号传导增强了iNKT细胞的抗肿瘤功效

综上所述，本研究从动态调控角度解析了iNKT细胞免疫应答的分子机制，为提高iNKT细胞治疗效果提供了新的思路和策略。相信在iNKT细胞疗法的加持下，肿瘤必不再如“滔天猛兽”，令人谈之色变。

 

来源：

微信公众号: 基因启明

参考文献：

Tian, C., Wang, Y., Su, M. et al. Motility and tumor infiltration are key aspects of invariant natural killer T cell anti-tumor function. Nat Commun 15, 1213 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-45208-z

Tags： Nature子刊揭示：抑制粘附分子途径能够有效提升肿瘤内iNKT细胞浸润和功能，进一步增强iNKT细胞疗法的抗肿瘤功效！