《Cancer Immunology, Immunotherapy》：Empowering exhausted T cells of Glioblastoma patients by Neurotransmitters and Neuropeptides: decreasing immune checkpoint inhibitors, and increasing CD3zeta, proliferation and Glioblastoma arrest
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本研究针对胶质母细胞瘤患者T细胞衰竭、功能失调的难题，创新性地探索了多巴胺、谷氨酸、GnRH-II和神经肽Y等生理性神经递质/神经肽在体外单次处理（10?8M，24小时）对患者外周T细胞的多重有益影响。结果表明，这些物质可同时降低PD-1、Tim-3、LAG-3、TIGIT、CD160等多种衰竭相关免疫检查点抑制受体的表达，提升TCR相关CD3ζ链的表达，促进T细胞增殖，并显著增强T细胞对人胶质母细胞瘤细胞的杀伤活性。该研究为开发基于神经免疫调节的“个性化过继神经免疫疗法”提供了新的实验依据，有望为改善胶质母细胞瘤等癌症的免疫治疗效果开辟新途径。
胶质母细胞瘤（Glioblastoma）是成人中最常见且最具侵袭性的原发性脑肿瘤，预后极差。尽管标准治疗方案包括手术、放疗和化疗，但患者生存期仍然很短，肿瘤几乎不可避免地复发。近年来，免疫治疗，特别是免疫检查点抑制剂，在多种癌症中显示出显著疗效，然而在胶质母细胞瘤中的成功却非常有限。这背后的一个重要原因是胶质母细胞瘤患者体内的T细胞处于一种“衰竭”（Exhaustion）状态。这种衰竭的T细胞功能失调，增殖能力和细胞因子分泌能力下降，细胞毒性减弱，并且会持续高表达多种免疫检查点抑制性受体（如PD-1、Tim-3、LAG-3、TIGIT、CD160等），同时伴随T细胞受体（TCR）信号通路关键分子CD3ζ的表达下调，导致它们无法有效识别和清除肿瘤细胞。因此，如何“ rejuvenate”（ rejuvenate ）和改善这些衰竭T细胞的功能，是胶质母细胞瘤免疫治疗面临的一大挑战。
以往试图逆转T细胞衰竭的策略往往效果不佳或存在安全性问题。有没有一种安全有效的方法能够同时改善T细胞的多种功能呢？研究人员将目光投向了人体内天然存在的一类物质——神经递质（Neurotransmitters）和神经肽（Neuropeptides）。大脑和神经系统通过释放这些化学信使不仅调节神经活动，也越来越被认识到能直接与免疫细胞（如T细胞）相互作用，调节其功能。基于前期研究发现特定神经递质和神经肽能对人类T细胞产生直接、强效的有益影响，研究团队提出一个创新性设想：能否利用这些生理性物质来“ rejuvenate ”胶质母细胞瘤患者的衰竭T细胞？
为了验证这一设想，研究人员在《Cancer Immunology, Immunotherapy》上发表了一项探索性研究。他们从四名胶质母细胞瘤患者手术前采集的外周血中分离出T细胞。这些患者普遍表现出T细胞数量异常低下，且大部分为小型T细胞，提示其免疫功能受损。研究团队随后在体外用极低生理浓度（10?8M）的多巴胺（Dopamine）、谷氨酸（Glutamate）、GnRH-II（促性腺激素释放激素-II）或神经肽Y（Neuropeptide Y）单独或组合处理患者的T细胞24小时，且处理过程中不添加任何抗原、有丝分裂原、细胞因子或生长因子等额外刺激物，旨在观察这些神经物质本身的作用。
研究采用的关键技术方法主要包括：从患者外周血样本中分离纯化T细胞；流式细胞术（Flow Cytometry）分析T细胞的大小、颗粒度以及细胞表面PD-1、LAG-3、Tim-3、TIGIT、CD160等多种免疫检查点抑制受体和CD3ζ链的表达水平；通过细胞计数和形态学分析评估T细胞的存活与增殖情况；以及建立T细胞与人工培养的人胶质母细胞瘤细胞系（U87）的共培养体系，并利用Incucyte活细胞分析系统实时监测和量化胶质母细胞瘤细胞的生长状态（通过“Neurite Length”神经突长度和“Neurite Branch Points”神经突分支点等参数），以此评估T细胞的抗肿瘤活性。
研究结果丰富而显著，主要体现在以下几个层面：
神经递质和神经肽降低T细胞衰竭标志物表达
研究发现，单次体外处理就能显著降低患者T细胞上多种免疫检查点抑制受体的表达。例如，在胶质母细胞瘤患者1的T细胞中，谷氨酸能分别降低PD-1、LAG-3、Tim-3、TIGIT和CD160阳性T细胞比例达50%、76%、41%、45%和30%；多巴胺、GnRH-II和神经肽Y也显示出不同程度的降低效果。尤其值得注意的是，某些组合（如谷氨酸+神经肽Y、多巴胺+神经肽Y）表现出协同效应，能更大幅度地同时降低多个检查点分子的表达。这表明这些神经物质能有效逆转T细胞的衰竭表型。
神经递质和神经肽提升T细胞关键信号分子CD3ζ表达
CD3ζ链是T细胞受体复合物的关键组成部分，对于T细胞活化信号传导至关重要，其在癌症患者T细胞中的下调与功能受损密切相关。本研究显示，用谷氨酸、多巴胺、GnRH-II、神经肽Y或其组合（如谷氨酸+神经肽Y、多巴胺+GnRH-II）处理患者T细胞仅3小时，就能使CD3ζ阳性T细胞的比例显著增加1.6至2.8倍不等。这预示着T细胞接收抗原刺激和启动免疫应答的能力得到了增强。
神经递质和神经肽促进T细胞增殖和“复苏”
流式细胞术分析显示，经过神经递质或神经肽处理4天后，患者T细胞中存活的大体积T细胞（通常代表活化、增殖状态的T细胞）数量明显增加。例如，在患者2的T细胞中，谷氨酸、多巴胺、GnRH-II和神经肽Y单独处理分别使大体积活T细胞数量增加了82%、84%、51%和54%。一些组合处理也能有效增加大体积T细胞的比例。这说明这些处理不仅改变了T细胞的表面分子表达，更直接促进了T细胞的活化和增殖。
神经递质和神经肽增强T细胞抗胶质母细胞瘤活性
最关键的发现在于，经神经递质/神经肽预处理的患者T细胞，其杀伤胶质母细胞瘤细胞的能力显著增强。在T细胞与U87胶质母细胞瘤细胞的共培养实验中，与未处理的T细胞相比，经过多巴胺+GnRH-II、谷氨酸+神经肽Y或多巴胺+神经肽Y等组合预处理的T细胞，能更有效地抑制肿瘤细胞的生长，表现为共培养7天后肿瘤细胞的“神经突长度”和“神经突分支点”等生长参数显著降低（最高降低达71%），并且Incucyte系统拍摄的照片清晰显示肿瘤细胞密度和完整性明显下降。这表明“ rejuvenate ”后的T细胞获得了更强的直接抗肿瘤效应。
结论与展望
本研究系统地证实了多巴胺、谷氨酸、GnRH-II和神经肽Y等生理性神经递质和神经肽，能够在体外有效逆转胶质母细胞瘤患者衰竭T细胞的功能障碍。它们能同时、快速地降低多个免疫检查点抑制受体的表达，提升T细胞活化关键信号分子CD3ζ的水平，促进T细胞增殖，并最终显著增强其杀伤胶质母细胞瘤细胞的能力。其中，多巴胺+神经肽Y以及谷氨酸+神经肽Y等组合展现出尤其显著的协同增效作用。
这些发现具有重要的科学意义和潜在的临床转化价值。首先，它深化了我们对“神经-免疫”环路在肿瘤微环境中作用的理解，揭示了神经系统信号分子直接调控抗肿瘤免疫的新机制。其次，该研究为克服当前胶质母细胞瘤免疫治疗（如免疫检查点抑制剂）疗效不佳的困境提供了全新的思路。与传统使用抗体阻断单一检查点不同，这种基于神经递质/神经肽的策略旨在从多靶点、根本上 rejuvenate T细胞的功能状态。基于这些发现，研究人员提出了一种名为“个性化过继神经免疫疗法”（Personalized Adoptive Neuro-Immunotherapy）的创新治疗模式。该方案设想从患者体内提取衰竭的T细胞，在体外用其响应的最佳神经递质/神经肽组合进行“复苏”和扩增，然后再回输到患者体内，从而可能提高T细胞浸润肿瘤并杀伤肿瘤细胞的能力。尽管本研究目前仍处于临床前探索阶段，样本量较小，且其体内疗效和长期安全性尚需进一步验证，但它无疑为开发更有效、更安全的胶质母细胞瘤免疫疗法开辟了一个充满希望的新方向。未来的研究将需要扩大患者队列，优化神经物质组合和处理流程，并最终在临床试验中检验这种新型治疗策略的价值。
