靶向CD39联合IL-2/抗IL-2复合物增强细胞毒性免疫并抑制肿瘤进展的机制研究

《Frontiers in Immunology》：Targeting CD39 in combination with IL-2/anti-IL-2 complexes enhances cytotoxic immunity and limits tumor progression

本综述系统阐述了靶向CD39联合IL-2/抗IL-2复合物（IL-2cx）在肿瘤免疫治疗中的协同作用。研究通过CD39基因敲除（CD39KO）模型及药理学抑制剂POM-1，证实阻断CD39可重塑肿瘤微环境（TME），促进耗竭前（PD-1Int）CD8+T细胞积累并增强其细胞毒性（如Granzyme B+）。联合IL-2cx疗法进一步激活NK细胞、下调髓系抑制细胞（M-MDSCs）的免疫抑制分子（CD39/CD73），为临床转化提供新策略。

　　

引言

免疫检查点阻断（ICB）疗法虽已革新癌症治疗，但其疗效常受限于肿瘤免疫抑制微环境。CD8⁺T细胞是肿瘤控制的核心执行者，但在TME中易发展为耗竭状态，表现为抑制性受体（iRs）如PD-1、TIM-3持续表达及功能受损。耗竭CD8⁺T细胞具有异质性，其中耗竭前（PD-1^Int）亚群保留对ICB的响应能力，而终末耗竭（PD-1^High）亚群功能受限。CD39作为外切核苷酸酶，通过水解ATP为AMP（进而经CD73转化为免疫抑制分子腺苷）调控TME免疫平衡。CD39在肿瘤细胞、T细胞、NK细胞、调节性T细胞（Tregs）及髓系衍生抑制细胞（MDSCs）等多种细胞中表达，共同塑造免疫抑制环境。近年来，靶向CD39的阻断策略（如抗体或抑制剂POM-1）与IL-2cx（可重定向IL-2活性至CD8⁺T细胞和NK细胞）的联合应用展现出协同潜力。

材料与方法

研究使用C57BL/6野生型（WT）及CD39KO（Entpd1 null）小鼠，分别接种MC38（高免疫原性）或B16F10-OVA（低免疫原性）肿瘤细胞。通过流式细胞术分析肿瘤浸润（T-I）免疫细胞，包括CD8⁺T细胞亚群（以PD-1表达水平区分PD-1^Neg/PD-1^Int/PD-1^High）、转录因子（TOX、TCF-1）及细胞因子（IFN-γ、Granzyme B、Perforin）。治疗实验中，WT小鼠接种B16F10-OVA后分别接受PBS对照、POM-1（CD39抑制剂）、IL-2cx或联合治疗，评估肿瘤体积、免疫细胞浸润及功能变化。

结果

CD39缺失增强MC38肿瘤控制并塑造CD8⁺T细胞应答

在MC38模型中，CD39KO小鼠肿瘤体积及重量显著低于WT小鼠，且肿瘤浸润CD45⁺白细胞比例升高。CD39KO小鼠T-I CD8⁺T细胞高表达TIM-3、2B4等抑制分子及转录因子Eomes、T-bet、IRF4、TOX，并呈现多iR共表达特征。进一步按PD-1表达分层发现，CD39KO小鼠PD-1^HighCD8⁺T细胞比例显著增加，该亚群同时高表达TOX、低表达TCF-1，且产生IFN-γ及细胞毒性分子（Granzyme B、Perforin）的能力最强。PD-1表达水平与多功能细胞毒性CD8⁺T细胞（CD107a⁺Perforin⁺GzmB⁺）比例呈正相关，提示CD39缺失通过富集细胞毒性终末耗竭T细胞增强抗肿瘤免疫。

CD39缺失促进B16F10-OVA模型中耗竭前CD8⁺T细胞浸润

在B16F10-OVA模型中，CD39缺失未显著影响肿瘤生长，但增加了肿瘤及引流淋巴结（dLNs）中CD8⁺T细胞（尤其是效应记忆亚群）浸润，并提升OVA特异性CD8⁺T细胞频率。表型分析显示CD39KO小鼠PD-1^IntCD8⁺T细胞比例升高，该亚群高表达TCF-1、低表达TOX，符合耗竭前特征，且保留IFN-γ产生能力。这表明尽管单CD39缺失不足以控制肿瘤进展，但为联合免疫疗法奠定了细胞基础。

CD39药理学阻断联合IL-2cx增强抗肿瘤应答

在B16F10-OVA治疗模型中，POM-1单药未抑制肿瘤生长，IL-2cx单药延缓进展，而POM-1/IL-2cx联合治疗显著降低肿瘤体积。机制上，联合治疗组肿瘤浸润CD8⁺T细胞增多，且PD-1^Int亚群中Granzyme B⁺及Perforin⁺细胞比例上升（尽管增殖标志Ki-67⁺细胞减少），表明联合疗法偏向增强耗竭前T细胞毒性功能而非扩增。同时，联合治疗激活NK细胞（KLRG1⁺比例增加），提升常规CD4⁺T细胞（Tconv）中CD39⁺亚群的Granzyme B表达，并降低M-MDSCs上免疫抑制分子CD39、CD38、CD73的表达，从而重塑TME向免疫激活状态转变。

讨论

本研究通过两种肿瘤模型揭示CD39缺失或抑制对T细胞耗竭状态的调控作用：在高免疫原性MC38模型中，CD39缺失直接增强终末耗竭CD8⁺T细胞的细胞毒性功能；而在低免疫原性B16F10-OVA模型中，CD39缺失主要促进耗竭前T细胞积累，为联合疗法提供契机。POM-1与IL-2cx的协同效应体现于多层面免疫调控：一方面，联合治疗增强耗竭前CD8⁺T细胞的杀伤潜力（如Granzyme B上调）；另一方面，通过减少M-MDSCs的腺苷通路分子表达、激活NK细胞及赋能CD4⁺T细胞毒性，共同逆转TME免疫抑制。该策略与ICB、细胞因子疗法等现有手段具有互补潜力，为临床难治性肿瘤提供新联合方案。