《OncoImmunology》：TNF-α deficiency underlies NK cell dysfunction in colorectal cancer
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本文发现，在结直肠癌（CRC）患者的外周血中，自然杀伤（NK）细胞频率减少，并趋向于向功能相对较弱的CD56lowCD16+亚群漂移，导致其细胞毒性、细胞因子分泌（如IFN-γ、TNF-α）及代谢（mTORC1信号）功能全面受损。研究发现，CRC患者的血浆可诱导健康供体（HD）NK细胞产生相似的功能缺陷，其核心机制在于患者体内系统性及NK细胞内TNF-α信号通路（包括下游JAK-STAT通路）的显著抑制。外源性补充TNF-α可部分恢复NK细胞的STAT5/S6磷酸化及效应功能。该研究揭示了CRC中一种由TNF-α信号缺失介导的、系统性的NK细胞抑制新机制，为通过靶向该轴重振抗肿瘤免疫提供了新思路。
结直肠癌对循环NK细胞组成的早期影响
研究比较了41名结直肠癌（CRC）患者与42名年龄匹配的健康供体（HD）的外周血（PB）样本。结果显示，与HD相比，CRC患者的CD56+NK细胞总数及其CD56high和CD56lowCD16+两个主要亚群的绝对数量均显著减少。值得注意的是，在总NK细胞中，CD56high亚群的比例下降，而CD56lowCD16+亚群的比例则相对增加。进一步按肿瘤分期（0-II期和III-IV期）分析发现，这些变化在疾病早期就已显现，表明CRC在早期即能引起循环NK细胞的系统性改变。
CRC患者外周血NK细胞效应功能显著受损
功能评估显示，与HD相比，CRC患者来源的NK细胞在接触K562靶细胞后，其脱颗粒（CD107a表达）和产生IFN-γ的能力均显著降低。同时，关键代谢通路mTORC1的活性标志物S6蛋白的磷酸化（pS6）水平也明显下降。尽管NK细胞表面部分抑制性受体（如NKG2A、KIRs）表达上调，但由于K562细胞不表达MHC-I类分子，其功能障碍不能完全归因于此，提示存在其他调控机制，mTORC1信号失调是其中之一。
CRC患者血浆显著损害健康供体NK细胞功能
为了探究肿瘤来源的可溶性因子是否介导了NK细胞功能抑制，研究人员将HD来源的NK细胞与CRC患者（特别是晚期患者）的血浆共同培养48小时。结果显示，CRC血浆处理后的HD NK细胞，其脱颗粒能力、对K562靶细胞的杀伤活性、与靶细胞的结合能力（伴随LFA-1表达下降）均受到显著抑制。此外，在K562细胞刺激或IL-2/IL-12/IL-15细胞因子组合刺激下，这些NK细胞产生IFN-γ和TNF-α的能力，以及pS6、pSTAT4、pSTAT5的水平也均大幅降低。这表明CRC血浆中含有能够系统性损害NK细胞效应功能和细胞因子应答的物质。
CRC患者血浆中TNF-α水平降低损害NK细胞功能
为了阐明机制，研究者对经CRC血浆或HD血浆处理的HD NK细胞进行了转录组测序。PCA分析和差异表达基因分析显示，两种处理下的NK细胞转录谱存在明显差异。KEGG通路富集分析发现，CRC血浆处理导致NK细胞中TNF-α信号通路和JAK-STAT信号通路相关基因显著下调。与此一致，实验检测发现CRC患者血浆中的TNF-α浓度以及其NK细胞内的TNF-α含量均低于HD。功能上，在HD血浆中使用TNF-α抑制剂（依那西普）处理NK细胞，可模拟CRC血浆诱导的功能缺陷；而在CRC血浆中外源性添加TNF-α，则可以部分恢复NK细胞的脱颗粒能力、pS6水平以及细胞因子诱导的pSTAT5水平。对公共数据库的分析进一步支持，肿瘤高表达TNF-α与CRC患者更好的无病生存期相关。
TNF-α信号受损导致CRC患者系统性NK细胞功能障碍
对公共单细胞RNA测序数据的分析证实，CRC患者外周血NK细胞中TNF-α信号通路相关基因集富集程度降低，这再现了HD NK细胞暴露于CRC血浆后的转录特征。功能验证表明，从CRC患者新鲜分离的NK细胞功能受损，而外源性TNF-α处理可以恢复其脱颗粒能力和pS6磷酸化，也能恢复STAT5的磷酸化，但对STAT4磷酸化无效，与前述模型中的发现一致。这些数据共同表明，CRC患者体内降低的TNF-α水平，通过损害其信号通路，导致了NK细胞代谢（mTORC1）和效应功能的系统性功能障碍，同时影响了细胞因子（如通过IL-2/IL-15激活STAT5）应答。该研究将TNF-α信号缺陷确立为CRC中NK细胞抑制的一个核心系统性机制。
