非典型T细胞有哪些且其在肿瘤中扮演了怎样的角色？| Cancer Cell | 评论

Basic Information

• 英文标题：Breaking the mold: Unconventional T cells in cancer therapy
• 中文标题：打破常规：癌症治疗中的非典型T细胞
• 发表日期：10 March 2025
• 文章类型：Commentary
• 所属期刊：Cancer Cell
• 文章作者：Yan-Ruide Li | Lili Yang
• 文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1535610824004458

Para_01

1. 非典型T细胞，包括不变自然杀伤T（iNKT）细胞、伽马德尔塔（γδ）T细胞和粘膜相关不变T（MAIT）细胞，在先天性和适应性免疫中发挥重要作用。
2. 这些细胞迅速响应肿瘤，并影响肿瘤微环境（TME）。
3. 对它们生物学理解的最新进展以及新型治疗方法的发展，突显了它们在癌症免疫治疗中的潜力。
4. 本文将评估该领域中的这些进展和转化可能性。

Main text

Para_01

1. 非典型T细胞代表了一类特殊的T淋巴细胞，与常规T细胞的区别在于它们独特的T细胞受体（TCR）组成、非经典抗原识别机制以及独特的功能特性。
2. 主要的非典型T细胞亚型包括不变自然杀伤T（iNKT）细胞、γδ（γδ）T细胞和粘膜相关不变T（MAIT）细胞。
3. 这些细胞的特点是具有独特的TCR，包括MAIT和iNKT细胞中的半不变TCR，以及γδ T细胞中的γδ TCR（表1）。
4. 与主要识别由主要组织相容性复合体（MHC）分子呈递的肽类抗原的常规αβ T细胞不同，非典型T细胞利用替代的抗原呈递分子。
5. 例如，iNKT细胞识别由CD1d呈递的脂质抗原，V delta 2（Vδ2）γδ T细胞识别由BTN3A1/BTN2A1呈递的磷酸化抗原，而MAIT细胞识别由MR1呈递的微生物衍生的核黄素衍生物（表1）。
6. 这些细胞广泛分布于各种组织中，使它们能够对更广泛的病原体和细胞应激作出快速且灵活的免疫反应。

Para_01

1. 非典型T细胞因其能够连接先天性和适应性免疫反应而与众不同。
2. 这些细胞通过TCR信号传导和天然杀伤受体（NKR）的激活对感染和与肿瘤相关的改变作出快速反应。
3. 此外，它们通过细胞因子分泌促进常规T细胞和B细胞的激活，从而支持长期、抗原特异性的免疫反应。
4. 几个特性使非典型T细胞成为癌症治疗特别有希望的选择（图1）。
5. 这些特性包括强大的抗肿瘤能力、多种针对肿瘤的机制、高效地浸润实体瘤以及调节免疫抑制性肿瘤微环境（TME）的能力。
6. 此外，它们降低引发移植物抗宿主病（GvHD）的风险，增强了同种异体使用的适用性，使它们成为现成细胞疗法的理想候选者。
7. 临床试验已经启动，以探索嵌合抗原受体（CAR）工程化的非典型T细胞的潜力，这些细胞来源于自体和同种异体来源，用于癌症治疗（表2）。
8. 这些经过CAR修饰的非典型T细胞有望解决传统CAR-T疗法的局限性，特别是在实体瘤中，传统的CAR-T方法效果较差。
9. 本文评论了基于非典型T细胞的癌症疗法的令人兴奋的进展，重点介绍了新型生物标志物的识别、创新的基因工程技术以及生产这些细胞的前沿生物技术。
10. 此外，我们还强调了与非典型T细胞疗法相关的有前景的临床结果，突显了它们在癌症免疫疗法中建立新前沿的潜力。

图片说明◉ 非典型T细胞在癌症治疗中的独特特征◉ 非典型T细胞及其CAR工程衍生物表现出几个独特的特征，使它们成为癌症治疗的有希望的候选者。◉ 这些细胞充当先天免疫和适应性免疫之间的桥梁，使它们能够迅速对肿瘤作出反应，同时协调适应性免疫反应。◉ 它们的多功能性在于它们能够通过多种途径识别和杀死肿瘤细胞，包括T细胞受体（TCR）和自然杀伤（NK）受体，这使它们能够针对广泛的癌细胞。◉ 此外，非典型T细胞表现出强大的肿瘤浸润能力，能有效地定位到发炎或癌症组织，这通过直接作用于肿瘤微环境（TME）增强了它们的治疗潜力。◉ 它们还通过抑制免疫抑制细胞（如骨髓来源的抑制细胞（MDSCs）和肿瘤相关巨噬细胞（TAMs））来调节TME。◉ 重要的是，它们对移植物抗宿主病（GvHD）的抵抗力使得异体现货疗法成为可能。◉ 这些细胞可以大量生产，并用于多个患者，而不需要个体化准备。◉ 此外，基因工程允许表达嵌合抗原受体（CAR），增强它们对癌细胞的特异性。◉ 还可以引入细胞因子或免疫调节分子（IMM），以进一步增强它们的抗肿瘤活性。

iNKT cells: Recent advances in cancer therapy

iNKT细胞：癌症治疗的最新进展

Para_01

1. 早期策略旨在增强内源性iNKT细胞的功效，包括静脉注射α-半乳糖基鞘氨醇(αGC)和αGC脉冲抗原呈递细胞。然而，由于患者体内iNKT细胞数量有限以及αGC在人体内的快速消耗，临床效果并不理想。
2. 尽管存在这些挑战，iNKT细胞具有独特的特性，如强大的抗肿瘤活性、通过TCR和NKR介导的杀伤机制实现的多种肿瘤靶向机制、有效的实体瘤浸润能力以及调节肿瘤微环境的能力。
3. 这些特性使它们成为开发嵌合抗原受体工程化iNKT(CAR-iNKT)细胞疗法的有希望的候选者。
4. 临床前和临床研究已经证明了CAR-iNKT细胞的强大抗肿瘤功效和广泛的肿瘤靶向能力。
5. 这包括针对CD19+淋巴瘤和白血病的CAR-iNKT细胞、1针对B细胞成熟抗原(BCMA)+多发性骨髓瘤的CAR-iNKT细胞2以及针对GD2+神经母细胞瘤的CAR-iNKT细胞3,4。

Para_02

1. 最近的一项I期临床试验使用自体GD2靶向IL-15增强的CAR-iNKT细胞治疗复发/难治性神经母细胞瘤的儿科患者，显示出令人鼓舞的抗肿瘤活性和良好的安全特性。
2. 未观察到剂量限制性毒性，客观缓解率为25%（3/12），包括两个部分缓解和一个完全缓解。
3. 这项首次人体研究突显了CAR-iNKT细胞作为治疗平台的前景，但需要进一步优化细胞产品。
4. 潜在的改进措施包括选择具有高CD62L+ CAR-iNKT细胞群体的供体，这些群体与体内扩张强劲和改善的临床结果相关，以及敲除BTG1基因，该基因已知在T细胞从初始状态到效应状态转变过程中起调节作用。
5. 此外，除了IL-15外，还探索了其他免疫增强分子如IL-12，以促进持久且偏向Th1型的CAR-iNKT细胞而不诱导功能耗竭。

Para_03

1. iNKT细胞的另一个独特特征是它们的TCR识别非多态分子CD1d，这可以防止它们诱导GvHD。
2. 这一特性使得iNKT细胞及其CAR工程衍生物成为治疗癌症的现成同种异体细胞疗法的理想候选者。
3. 在最近的一项临床试验（NCT00840853）中，研究人员开发了用于治疗复发或难治性B细胞恶性肿瘤患者的同种异体靶向CD19的CAR-iNKT细胞。
4. 这些CAR-iNKT细胞使用短发夹RNA敲低β2微球蛋白和CD74进行工程化改造，从而消除了HLA-I/II表达并降低了宿主T细胞介导的异种排斥的风险。
5. 这些工程化的同种异体CAR-iNKT细胞耐受性良好，并在复发/难治性非霍奇金淋巴瘤和急性淋巴细胞白血病患者中表现出客观反应，即使在低剂量水平下也是如此。

Para_04

1. 除了源自PBMC的CAR-iNKT细胞产品外，李等人利用临床指导的培养方法，开发了来自基因工程造血干细胞和祖细胞（HSPCs）的异体CAR-iNKT细胞。
2. 在这项临床前研究中，研究人员成功生成了多种具有不同CAR结构的CAR-iNKT细胞产品，靶向各种抗原，并使用CD28或4-1BB作为共刺激域。
3. 这些异体CAR-iNKT细胞在多种肿瘤模型中表现出强大的抗肿瘤功效，包括多发性骨髓瘤、白血病、胶质母细胞瘤、神经母细胞瘤和肝细胞癌（HCC）。
4. 值得注意的是，这些CAR-iNKT细胞还选择性地耗竭了TME中的免疫抑制细胞，包括肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）和髓源性抑制细胞（MDSCs），并通过CAR/TCR/NKR介导的三重靶向机制杀死肿瘤细胞来对抗肿瘤免疫逃逸。
5. 这些异体CAR-iNKT细胞表现出高安全性，因为它们不会引起可检测到的GvHD或细胞因子释放综合征（CRS）。
6. 此外，这些细胞维持了一种稳定的低免疫原性表型，使它们能够抵抗异体排斥。
7. 这项研究代表了在高产量和纯度下生成异体CAR-iNKT细胞的重要进展，为其在癌症治疗中的转化和临床应用提供了强有力的支持。

Para_05

1. 在同种异体细胞治疗的背景下，宿主介导的异种排斥是实现同种异体细胞长期持久性和有效治疗效果的重大问题。
2. Rotolo 等人的研究显示，未经编辑的同种异体 iNKT 细胞可以在不需要高强度预处理的情况下持续超过 78 天，并且在主要组织相容性复合体不匹配的犬类受体中保持功能活性。
3. 这一发现支持了将未经编辑的同种异体 iNKT 细胞（包括 CAR-iNKT 细胞）作为治疗难治性疾病（如癌症）的通用可及平台的潜在应用。
4. 尽管这种持久性的机制尚未被彻底研究，但作者推测低剂量全身照射可能增强 iNKT 细胞的异种耐受作用，并促进 αGC 载脂质体的摄取，从而促进同种异体环境中一致的 iNKT 细胞激活和稳定的植入。
5. 这项研究为人类同种异体 iNKT 细胞产品的过继转移提供了关键见解，这些细胞也可能具有对宿主介导的异种排斥的内在抵抗力。

γδ T cells: Unlocking their potential in cancer therapy

γδ T 细胞：解锁它们在癌症治疗中的潜力

Para_01

1. γδ T 细胞由于其内在的肿瘤对抗能力和在异基因设置中的良好安全性，已成为癌症免疫治疗的一个有希望的候选者。
2. 这些细胞的特点是表达 NK 受体和由 γ 和 δ 链组成的 TCRs。
3. 与传统的 αβ TCRs 不同，γδ TCRs 能够识别一系列不依赖于 MHC 分子的肿瘤抗原，从而降低了 GvHD 的风险，并支持它们在异基因细胞疗法中的应用（表 1）。
4. 一项涉及 174 名接受异基因造血干细胞移植以治疗血液恶性肿瘤患者的临床研究显示，γδ T 细胞和 MAIT 细胞水平较高与急性 GvHD 发病率较低相关，这表明这些细胞群体可能对预防 GvHD 发展具有保护作用。

Para_02

1. γδ T 细胞疗法主要利用两种 γδ T 细胞亚型：V delta 1（Vδ1）和 Vδ2。
2. 这些亚型各自具有独特的组织分布和 TCR 配体（表 1）。
3. Vδ1T 细胞主要存在于上皮和粘膜组织中，并表达由 Vδ1 链和六个潜在 V 羽毛链之一（Vγ2、3、4、5、8 或 9）组成的 TCR。
4. 这些 Vδ1 TCR 可以识别应激诱导配体，如 MHC-I 链相关基因 A 和 B、分化群 1（CD1a-d）、MR1 和热休克蛋白。
5. 然而，许多配体仍未被鉴定。
6. Vδ2T 细胞主要存在于循环系统中，主要表达 Vγ9Vδ2 TCR。
7. 这一特性使它们能够对恶性细胞内磷酸抗原水平升高作出反应，这些细胞的甲羟戊酸途径存在失调。

Para_03

1. γδ T细胞为基础的癌症疗法通常包括两种治疗策略：体内激活内源性γδ T细胞和过继转移体外扩增的γδ T细胞，这些细胞可带有或不带有工程改造或联合治疗。
2. 然而，这些疗法仅显示出轻微的疗效，并且在癌症患者中往往只产生部分反应。
3. 这种有限的临床成功可以归因于诸如供体之间的变异性、短暂的持久性和潜在的肿瘤抗原逃逸等因素。
4. 目前正在开发下一代γδ T细胞免疫疗法来解决这些问题并增强抗肿瘤功能。
5. 例如，Lee等人发现高表达CD16的Vγ9Vδ2T细胞具有增强的细胞毒性，并确定CD16是筛选具有高度功能性Vγ9Vδ2T细胞供体的标志。
6. 他们进一步增强了这些细胞，使其表达针对间皮素的CAR，并持续表达可溶性IL-15。
7. 这些改进减少了肿瘤抗原逃逸的风险并促进了持久性。
8. 因此，经过工程改造的CD16高表达Vγ9Vδ2T细胞在体外和体内卵巢癌模型中表现出强大的抗肿瘤功效，代表了一种有前景的γδ T细胞免疫疗法。
9. 关于基于Vδ1T细胞的疗法，Jiang等人表明，装备了IL-2的靶向B7-H3的CAR-Vδ1T细胞在多个体内实体瘤模型中表现出增强的抗肿瘤功效。
10. 此外，Makkouk等人证明，装备了IL-15的靶向糖蛋白聚糖-3的CAR-Vδ1T细胞有效控制了体内肝癌的生长。
11. 总体而言，这些研究突显了Vδ1T和Vδ2T细胞的治疗潜力及其治疗实体瘤的能力。

Para_04

1. 为了优化下一代γδ T细胞疗法，一个可行的方法是探索双特异性T细胞接合器或免疫检查点阻断的协同潜力。
2. 此外，探索研究不足的γδ T亚型Vδ3T和Vδ5T细胞可能为癌症免疫治疗提供额外的治疗价值。

MAIT cells: Emerging candidates in cancer therapy

MAIT细胞：癌症治疗中的新兴候选者

Para_01

1. 与iNKT和γδ T细胞相比，MAIT细胞是最近发现的一种非典型T细胞亚群。
2. MAIT细胞主要分布在富含粘膜的组织中，如肺（约5％），肝脏（约20％-40％）和肠道（约1％-2％），以及外周血（约1％-10％）。
3. 它们在组织中的募集和保留受趋化因子受体（CXCR6+CCR6+CCR9+）的表达以及长期居住标志物（CD69hi）的引导，而缺乏CCR7限制了它们通过淋巴组织的迁移。
4. 血液来源的MAIT细胞主要是CD8+αβ，并在抗原识别后表现出强烈的细胞毒性活性。
5. 除了MAIT TCR-MR1相互作用外，这些细胞还表达NKRs，如NKG2D和DNAM-1，使它们能够靶向MR1阴性的肿瘤。

Para_02

1. 具有高水平的NK受体表达和组织驻留效应记忆（CD45RA−CD45RO+）T细胞表型，MAIT细胞表现出强大的细胞毒性作用和器官浸润能力，使其成为治疗实体恶性肿瘤的有希望的候选者。
2. 治疗策略可能包括逆转其在肿瘤内的耗竭状态，或通过体外扩增和基因工程来增强其功能，以进行过继性细胞转移。
3. 然而，我们对癌症背景下MAIT细胞生物学的理解仍然有限。
4. 尽管最近的研究强调了它们在各种肿瘤类型中的关键作用，12,13,14但调控MAIT细胞介导的肿瘤免疫的分子机制仍不清楚。
5. MAIT细胞对肿瘤免疫的贡献可能取决于多种与肿瘤相关的因素，如癌症类型、阶段、患者人口统计学特征以及肿瘤微环境，还有MAIT细胞本身的起源和功能亚群。

Para_03

1. 越来越多的证据表明，人类MAIT细胞在健康和恶性条件下均保持其粘膜相关趋向性，使其成为有前景的治疗应用候选者。
2. 最近关于肝细胞癌、非小细胞肺癌和高级别浆液性卵巢癌的研究表明，尽管肿瘤浸润或肿瘤周边的MAIT细胞表现出耗竭表型（PD-1+和/或LAG3+），它们仍然是对免疫检查点阻断和基于铂的化疗产生积极反应的强大预后标志物。
3. 鉴于T细胞浸润的缺乏是实体瘤免疫治疗的主要限制因素，MAIT细胞靠近肿瘤以及其细胞毒性潜力突显了它们作为治疗靶点的价值。

Para_04

1. Ruf等人证明，肝内驻留MAIT细胞在HCC患者中表现出衰竭，部分原因是由于肿瘤浸润受损以及通过PD-1/PD-L1轴与TAMs之间的免疫抑制相互作用。
2. 体内研究中，MAIT细胞激活联合抗PD-L1治疗可减少野生型小鼠的肿瘤生长，但在Mr1−/−小鼠中则不然，这表明MAIT细胞是HCC抗PD-1/PD-L1免疫治疗的关键靶点。
3. 值得注意的是，我们的研究表明，MAIT细胞通过MAIT TCRs和NKRs的识别，有效靶向实体瘤微环境中的TAMs，从而增强抗肿瘤疗效。
4. 不同的结果可能归因于癌症类型和实验模型的不同，以及使用内源性MAIT细胞与体外工程化的MAIT细胞的区别。
5. 进一步调查MAIT细胞与实体瘤微环境之间的相互作用，采用先进的模型并在体内进行验证是必要的。

Para_05

1. 在另一项研究中，Qu 和同事证明了 CXCR6+CD8+ MAIT 细胞是 NSCLC 患者对抗 PD1 治疗有反应的良好预后标志物，响应者的细胞毒性基因如 CST7、GNLY、KLRG1、NKG7 和 PRF1 表达上调。
2. 同样地，Zheng 等人在 HGSOC 患者的腹水中识别出 MAIT 细胞作为铂类药物反应的预测指标，表明免疫激活的 MAIT 细胞可能增强化疗效果，而非响应患者的 MAIT 细胞更有可能功能失调。
3. 此外，该研究发现非响应性 HGSOC 患者的 MAIT 细胞上 LAG3 表达升高，这表明抗 LAG3 治疗可能逆转 MAIT 细胞的功能障碍，并改善 HGSOC 及其他实体瘤的治疗效果。

Para_06

1. 过继转移MAIT细胞用于癌症免疫治疗仍处于探索阶段。
2. 由于MAIT细胞识别单一的MR1分子，它们具有作为"现成"细胞疗法的潜力，而无需担心移植物抗宿主病的风险。
3. Dogan等人开发了CAR工程化的MAIT细胞，这些细胞表现出强大的体外抗肿瘤功效；
4. 然而，在人类异种移植小鼠模型中，对其生物分布、安全性和有效性进行的生理相关研究仍然缺乏。
5. 目前的MAIT细胞工程和扩增协议面临几个挑战，包括基因转导效率低、体外扩增和细胞产量不理想以及诱导IL-17A的产生，这可能促进肿瘤生长。
6. 在MAIT细胞及其CAR工程化衍生物能够成为癌症免疫治疗可行选择之前，必须解决这些限制。

Conclusions

结论

Para_01

1. 尽管大多数已发表的临床试验中的患者队列较小，非常规T细胞及其CAR工程衍生物在癌症治疗以及其他疾病如自身免疫性疾病中已经显示出相当大的优势（图1）。
2. 然而，阻碍非常规T细胞疗法广泛应用的一个重大挑战是这些细胞在人体血液中的频率极低，这使得可靠地将它们扩增到CAR工程所需的大量变得困难。
3. 为了解决这个问题，已经开发了通过基因改造干细胞（包括HSPCs和诱导多能干细胞（iPSCs））以及将其定向分化为非常规T细胞的策略，以实现高产量和高纯度。
4. 这种方法旨在为癌症患者的治疗输注生产足够数量的非常规T细胞。

Para_02

1. 除了扩展方面的挑战外，还需要进一步开发用于工程制造这些细胞的可靠和标准化程序。当前的协议各不相同，特别是在临床试验中。
2. 例如，CAR-iNKT细胞是通过刺激分选的iNKT细胞与α-GC负载的PBMCs，并用IL-2和IL-213培养而产生的；CAR-γδ T细胞是通过刺激分选的γδ T细胞与唑来膦酸单水合物，并用IL-2培养而产生的。
3. 鉴于非传统T细胞的独特性，制造协议可能需要为每种细胞类型量身定制。然而，从常规CAR-T细胞的制造、冷冻保存和给药过程中吸取的经验教训可以为优化这些过程提供宝贵的框架。

Para_03

1. 最后，各种增强免疫的策略，例如过表达细胞因子（如IL-12和IL-15）或编辑免疫调节分子（如BTG1），已被应用于非常规T细胞。
2. 鉴于对这些细胞的研究相对较少，需要更多时间来全面评估不同的策略，并确定每种非常规T细胞产品的最有效免疫增强方法。
3. 实现这一目标将需要科学家、生物技术公司和临床医生之间的紧密合作，以充分发挥这些细胞的治疗潜力。

Acknowledgments

Para_01

1. 这项工作得到了UCLA BSCRC创新奖（给L.Y.）和Ablon学者奖（给L.Y.）的支持。
2. Y.-R.L.是一名博士后研究员，他得到了UCLA MIMG M. John Pickett博士后研究员奖、CIRM-BSCRC博士后奖学金和UCLA Sydney Finegold博士后奖的支持。
3. K.Z.是一名博士生，他得到了CIRM-BSCRC博士生奖学金的支持。
4. 插图是在BioRender.com上创建的。
5. 由于参考文献的限制，作者为无法引用许多文献中的报告而道歉。

Declaration of interests

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1. L.Y. 是 AlzChem 和 Amberstone Biosciences 的科学顾问，并且是 Appia Bio 的联合创始人、股东和顾问委员会成员。
2. 文中提到的公司均未对本文所报道的研究做出贡献或指导。