《Biocell》：Advancements and Challenges of Gamma Delta
(γδ) T Cell- and Invariant Natural Killer T (iNKT) Cell-Based Cancer Immunotherapies
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本文系统综述了γδ T细胞与iNKT细胞这两种天然样T淋巴细胞在癌症免疫治疗中的前沿进展。文章深入探讨了其独特的生物学特性、MHC非依赖性的抗原识别机制，以及通过抗原提呈细胞（APCs）、细胞因子、饲养细胞和嵌合抗原受体（CARs）等手段增强其细胞毒性和扩增的策略。尽管在血液瘤和实体瘤的早期临床试验中显示出良好的安全性和应用前景，但仍面临体内持久性、肿瘤微环境（TME）抑制及规模化生产等挑战，是未来免疫治疗领域极具潜力的研究方向。
在免疫治疗飞速发展的今天，传统αβ T细胞疗法在实体瘤和异质性肿瘤中面临诸多瓶颈。而两类特殊的“非常规”T细胞——γδ T细胞和不变自然杀伤T（iNKT）细胞，正以其独特的生物学特性，成为下一代癌症免疫疗法中备受瞩目的新星。它们犹如免疫系统中的“多面手”和“快速反应部队”，在先天性与适应性免疫之间架起桥梁。
1. 引言：γδ T细胞与iNKT细胞的生物学特性
γδ T细胞和iNKT细胞被归类为非常规或天然样T淋巴细胞。它们的T细胞受体（TCR）多样性有限，但功能强大。iNKT细胞表达一种恒定的αβ TCR，而γδ T细胞则由γ和δ链构成异源二聚体。两者均能识别非肽类抗原——iNKT细胞通过CD1d分子呈递的脂质抗原，而γδ T细胞的一些亚群也能识别CD1d呈递的脂质抗原，或对磷酸抗原和应激诱导分子产生反应，且均不依赖于经典的主要组织相容性复合体（MHC）呈递。激活后，它们能迅速产生广泛的细胞因子，如IFN-γ、TNF-α、IL-4和IL-17，支持多样化的免疫应答。它们还表达自然杀伤（NK）细胞相关的表面标志物（如CD16、NKG2D），反映出其介于T细胞和NK细胞之间的表型。它们主要在胸腺中发育，但在上皮和粘膜组织（如皮肤、肠道、肝脏）中富集，作为屏障部位的一线防御者，识别应激、感染或转化的细胞，为肿瘤免疫监视贡献力量。
γδ T细胞是一个独特的T淋巴细胞亚群，以特化的γ和δ TCR链为特征。它们仅占人外周血T细胞的1%-10%，但在上皮和粘膜组织中更为丰富。其主要亚群包括Vδ1、Vδ2（主要是Vγ9Vδ2）和Vδ3，它们在分布、抗原识别和功能上各不相同。Vδ1 T细胞驻扎在肠道、肝脏、皮肤和脾脏等组织中，通过CD1d识别MICA/B等应激配体和糖脂。Vγ9Vδ2 T细胞存在于血液中，识别来自肿瘤甲羟戊酸通路紊乱的磷酸抗原（如IPP），并通过嗜乳脂蛋白复合物激活。Vδ3 T细胞研究较少，位于肝脏和肠道，能响应CD1d呈递的糖脂和氧化应激。
iNKT细胞是一类独特的天然样T淋巴细胞，具有半恒定的TCR，可识别由CD1d分子呈递的脂质抗原。其激活受细胞因子环境和配体可用性调节，其中α-半乳糖神经酰胺（αGalCer）是关键糖脂抗原。iNKT细胞存在于肝脏、脾脏、胸腺和外周血等组织。根据转录因子可分为不同亚群：iNKT1（产生IFN-γ，表达T-bet）、iNKT2（产生IL-4，表达GATA-3）和iNKT17（产生IL-17，表达RORγt）。它们还能根据组织驻留或循环进一步分为不同功能亚群。组织驻留型iNKT细胞通常为CD244-CXCR6+，具有T细胞样特征，分泌IFN-γ、IL-4、IL-17等细胞因子，维持局部免疫平衡和组织修复。循环型iNKT细胞通常为CD244+CXCR6+，具有NK细胞样特征，主要分泌IFN-γ，是抗肿瘤和抗病毒防御的细胞毒性哨兵。
2. APC在推进γδ T和iNKT细胞免疫疗法中的作用
抗原提呈细胞在启动针对γδ T和iNKT细胞的适应性免疫反应中起着至关重要的作用。APC可以是天然的或人工的。天然APC包括树突状细胞、巨噬细胞和B淋巴细胞。人工APC使用工程化平台，可以是基于细胞的（如人工改造的K562细胞系），也可以是无细胞的。研究表明，与天然APC相比，人工APC能诱导更长期的增殖、更强的活化和抗肿瘤效果。通过理解APC与这些天然T细胞群之间的相互作用，可以开发出更好的癌症治疗方法，改善其疗效和患者预后。
3. 细胞因子在推进γδ T和iNKT细胞免疫疗法中的作用
细胞因子对于增强γδ T和iNKT细胞的增殖、活化和细胞毒性至关重要。IL-2、IL-15、IL-7和IL-21等细胞因子能促进其增殖、存活和细胞毒性能力。然而，天然细胞因子面临半衰期短、多效性和全身毒性等挑战。为此，各种工程化策略应运而生，例如“超级细胞因子”、正交细胞因子-受体对、细胞因子-聚合物偶联物、融合蛋白/免疫细胞因子以及前药细胞因子。这些方法旨在提高治疗指数，扩大对不同肿瘤的细胞毒性，并降低与高剂量细胞因子使用相关的毒性。将工程化细胞因子整合到γδ T和iNKT细胞治疗中，有望成为一种提高抗肿瘤免疫力的临床策略。
4. 饲养细胞在推进γδ T和iNKT细胞免疫疗法中的作用
饲养细胞在为γδ T和iNKT细胞的发育、激活、增殖和扩增提供信号和抗原呈递方面扮演着关键角色。常用的饲养细胞包括K562细胞、EBV转化的淋巴样细胞系、经照射或丝裂霉素C处理的外周血单个核细胞以及未经处理或经唑来膦酸处理的破骨细胞。经过基因工程改造、表达共刺激分子和膜结合细胞因子的K562细胞，可以作为人工APC用于γδ T细胞。对于iNKT细胞，关键的饲养细胞包括表达CD1d的APC，例如胸腺发育期间的双阳性胸腺细胞，以及外周组织中的树突状细胞、巨噬细胞和B细胞。饲养细胞为基础的方法能够大规模扩增γδ T和iNKT细胞，同时保持其细胞毒性和记忆表型，且不依赖于MHC，使其适用于过继性细胞疗法。
5. CAR在推进γδ T和iNKT细胞免疫疗法中的作用
嵌合抗原受体技术彻底改变了细胞免疫治疗，使T细胞能够识别和摧毁特定的肿瘤抗原，而无需MHC呈递。将CAR技术扩展到γδ T细胞和iNKT细胞，为当前过继性细胞疗法中的许多挑战提供了独特的治疗优势。CAR-γδ T和CAR-iNKT细胞将CAR特异性靶向与γδ T或iNKT细胞先天的细胞毒性能力相结合，使其能够识别肿瘤相关抗原和应激诱导的配体，非常适合同种异体治疗。临床前研究显示了强大的抗肿瘤活性、持久性和安全性。它们通过颗粒胞吐作用和死亡受体途径发挥细胞毒性，并能重新编程肿瘤微环境。与传统的CAR-T细胞相比，它们具有双重先天性和适应性细胞毒性、肿瘤微环境调节能力、更低的免疫毒性以及“即用型”可用性等优势。尽管早期结果和临床数据令人鼓舞，但仍需全面的临床试验来验证其疗效、持久性和长期安全性。
6. γδ T细胞和iNKT细胞免疫疗法的进展
γδ T细胞在癌症免疫治疗中显示出巨大潜力。其抗肿瘤效应包括直接杀死肿瘤细胞、通过细胞因子激活免疫系统以及支持适应性反应。非工程化和工程化的γδ T细胞治疗均在临床研究中。非工程化治疗使用离体扩增的自体或同种异体γδ T细胞，而体内激活则可通过使用氨基二磷酸盐和合成磷酸抗原来实现。双特异性γδ T细胞衔接器是能重定向和激活γδ T细胞靶向肿瘤的合成分子。遗传修饰策略，如CAR-γδ T细胞、TCR基因转移和CRISPR/Cas9编辑，旨在解决持久性、靶向性和免疫抑制等挑战。
iNKT细胞独特的先天-适应性功能和快速的细胞因子反应使其在癌症免疫治疗中极具价值。它们可以直接杀死表达CD1d的肿瘤细胞，并重塑肿瘤微环境。过继性细胞转移可以通过输注离体扩增的自体或同种异体iNKT细胞来实现。针对低iNKT细胞计数的挑战，诱导多能干细胞衍生的iNKT细胞生成提供了可扩展的细胞解决方案。将iNKT疗法与检查点抑制剂、化疗或疫苗结合，有望增强反应、克服免疫抑制挑战并提高疗法的持久性。CAR工程的iNKT细胞在保持其天然免疫调节功能的同时，实现了抗原特异性的肿瘤靶向。
7. 推进临床试验和γδ及iNKT疗法持久性面临的挑战
开发γδ T细胞和iNKT细胞疗法仍面临体内扩增有限、输注后持久性不足以及免疫抑制性肿瘤微环境等挑战。当前的努力旨在增强γδ T和iNKT细胞在肿瘤微环境中的持久性和功能激活。临床数据表明其耐受性良好、副作用可控且免疫恢复持久。工程化策略可以提高治疗的精确性和稳健性，而与其他疗法（如检查点抑制剂、单克隆抗体、化疗、放疗或其他免疫调节剂）联合使用可能会提高其有效性。新兴的递送平台，如纳米颗粒封装的激动剂，为优化药代动力学和降低全身毒性带来了希望。
8. γδ T细胞和iNKT细胞免疫疗法的未来展望
未来的努力旨在增强γδ T细胞和iNKT细胞在实体瘤中的浸润和持久性，以应对肿瘤微环境障碍。将γδ T或iNKT细胞疗法与检查点抑制剂、化疗、放疗和单克隆抗体等治疗方法相结合显示出前景。确定预测哪些患者最能从这些疗法中受益的生物标志物至关重要。克服临床试验中的疗效和安全性挑战是关键，持续的研究重点在于操控肿瘤微环境，以更好地支持γδ T和iNKT细胞活性，从而提供更有效的治疗选择。
9. 结论
γδ T和iNKT细胞在先天性和适应性免疫的交叉点扮演着关键角色。APC/饲养细胞、细胞因子或CAR可以为γδ T和iNKT细胞提供持续的激活、增殖和抗癌支持，从而实现免疫疗法的高效和可扩展扩增。非工程化方法包括使用特定激活信号进行体内或离体扩增，而工程化疗法则涉及CAR、TCR基因转移、双特异性衔接器和基因编辑，以应对持久性和免疫抑制等挑战。这些策略旨在开发针对血液癌和实体癌广泛应用的、有效的即用型免疫疗法。尽管临床前和早期临床结果令人鼓舞，但肿瘤微环境抵抗、细胞扩增和可塑性等问题仍是关键的研究领域，正在进行中的临床试验将为这些问题提供解决方案和答案。
