靶向T细胞Blimp-1激活T-bet通路以抑制肺癌免疫逃逸的机制研究

《Cancer Immunology, Immunotherapy》：Targeting Blimp-1 in T cells results in activation of T-bet-mediated control of immunosuppression in lung cancer

【编者推荐】肺癌微环境诱导免疫抑制性T细胞高表达Blimp-1，限制了抗肿瘤免疫疗效。本研究在NSCLC小鼠模型中，通过靶向T细胞特异性敲除Blimp-1，发现其可激活T-bet介导的免疫应答，抑制Foxp3+Treg细胞，并增强CD4+和CD8+T细胞的Th1/Tc1效应功能，从而降低肿瘤负荷。该研究为通过靶向Blimp-1克服肺癌免疫抑制提供了新策略。

　　

肺癌是全球癌症相关死亡的主要原因，其中非小细胞肺癌（NSCLC）是最常见的类型。尽管以免疫检查点阻断为代表的免疫治疗改变了部分肺癌患者的治疗格局，但肿瘤微环境（TME）中复杂的免疫抑制网络仍是治疗抵抗和复发的主要障碍。在肿瘤微环境中，除了人们熟知的调节性T细胞（Treg）能抑制免疫反应外，一些关键的转录因子如何调控T细胞功能，进而影响免疫监视和肿瘤进展，是当前研究的焦点。其中，B淋巴细胞诱导成熟蛋白1（B-lymphocyte-induced maturation protein 1, Blimp-1，由PRDM1基因编码）作为一种转录抑制因子，在淋巴细胞分化和功能中扮演着重要角色。既往研究表明，Blimp-1在Treg细胞中对其谱系稳定性和抑制功能至关重要。然而，Blimp-1在肺癌微环境的T细胞中具体发挥什么作用？它如何影响抗肿瘤免疫应答？这些问题尚未完全阐明。本研究旨在探索靶向T细胞中的Blimp-1，能否打破肺癌的免疫抑制，激活有效的抗肿瘤免疫。

研究人员利用淋巴细胞特异性蛋白酪氨酸激酶（Lck）启动子驱动的Cre重组酶系统，构建了T细胞特异性敲除Blimp-1的小鼠模型（Blimp1^fl/flLckCre⁺）。在该模型中，Cre酶在T细胞发育早期即被激活，从而特异性缺失T细胞中的Blimp-1。他们通过静脉注射表达荧光素酶的LL/2小鼠肺腺癌细胞，建立了NSCLC小鼠模型，以模拟肺癌发生发展。研究综合运用了体内生物发光成像（IVIS）监测肿瘤负荷、组织病理学分析（H&E染色）、流式细胞术分析T细胞亚群及其胞内因子、酶联免疫吸附试验（ELISA）和多因子检测技术分析细胞因子、RNA测序（RNA-seq）分析脾脏CD4⁺和CD8⁺T细胞的转录组变化，以及基于生物发光的细胞毒性实验，系统评估了Blimp-1缺失对肺癌生长、免疫细胞组成和功能的影响。

靶向T细胞Blimp-1缺失可减轻小鼠肺癌负荷

研究人员比较了Blimp-1 T细胞条件性敲除小鼠与对照小鼠的肺癌生长情况。通过组织病理学定量分析发现，在肿瘤细胞注射后第15天，T细胞缺失Blimp-1的小鼠其肺部肿瘤负荷显著低于对照组。体内生物发光成像也显示，敲除小鼠的肿瘤生长有降低趋势。这些结果表明，T细胞中的Blimp-1表达在体内控制了肺癌的生长。

靶向T细胞Blimp-1缺失诱导肺部T-bet⁺CD4⁺T细胞

为了探究Blimp-1缺失如何影响抗肿瘤免疫，研究人员检测了肺部免疫环境。他们发现，在Blimp-1敲除小鼠的肺组织中，T-bet的mRNA表达上调。进一步通过流式细胞术分析发现，肺部CD4⁺T细胞中表达T-bet蛋白的细胞比例显著增加，而CD8⁺T细胞中的T-bet⁺细胞则无显著变化。对肺部细胞进行刺激培养后，其上清液中具有抗肿瘤作用的细胞因子白介素-2（IL-2）水平显著升高，干扰素-γ（IFN-γ）也有升高趋势，而促炎因子IL-6水平则降低。这些数据表明，Blimp-1缺失促进了肺部Th1型免疫应答的激活。

靶向T细胞Blimp-1缺失增强CD8阴性肺T细胞的细胞毒功能

研究人员进一步探究了Blimp-1缺失对T细胞直接杀伤功能的影响。他们从肺部细胞中去除CD8⁺T细胞，用抗CD3/CD28抗体刺激剩余的CD8阴性T细胞，并将其培养上清用于杀伤LL/2肿瘤细胞的实验。结果发现，来自Blimp-1敲除小鼠的CD8阴性肺T细胞培养上清，能更有效地诱导肿瘤细胞死亡。这表明，Blimp-1的缺失增强了肺部CD4⁺T细胞等通过分泌细胞因子介导的肿瘤杀伤能力。

靶向T细胞Blimp-1缺失抑制肿瘤微环境中的调节性T细胞

由于观察到抗肿瘤免疫增强，研究人员推测免疫抑制细胞可能被抑制。流式分析显示，在Blimp-1敲除的肿瘤小鼠肺部及引流淋巴结中，Foxp3⁺CD25⁺的CD4⁺Treg细胞比例显著降低。这表明Blimp-1对于维持肺癌微环境中Treg细胞的免疫抑制功能至关重要。

RNA测序揭示Blimp-1缺失广泛上调Th1/Tc1相关基因

为从全局角度理解Blimp-1缺失的影响，研究人员对从荷瘤小鼠脾脏分选出的CD4⁺和CD8⁺T细胞进行了RNA测序。在CD4⁺T细胞中，Blimp-1缺失导致大量Th1相关基因（如IFN-γ、TNF、IL-2、I型干扰素相关基因）以及颗粒酶K（Gzmk）等细胞毒性基因表达上调，同时程序性死亡受体1（PD-1, Pdcd1）的表达也增加。在CD8⁺T细胞中，同样观察到Tc1相关基因（如IL12rb1, Cd44, 颗粒酶M, Eomesodermin）和I型干扰素通路上调。功能实验证实，来自Blimp-1敲除小鼠的脾脏CD8⁺T细胞培养上清具有更强的肿瘤细胞杀伤能力。这些转录组和功能数据一致表明，Blimp-1在T细胞中作为一个关键的抑制因子，广泛抑制了抗肿瘤的Th1和Tc1免疫应答。

T-bet与Blimp-1存在相互抑制关系

研究还发现，在T-bet基因缺陷小鼠的脾脏CD4⁺和CD8⁺T细胞中，在Th1极化条件下刺激后，Blimp-1的mRNA表达会升高。这提示T-bet对Blimp-1的表达也有抑制作用。此外，在T-bet缺陷的条件下，Th1极化的脾脏T细胞中能诱导出同时表达Foxp3和PD-1的Treg细胞。这揭示了在肺癌微环境中，T-bet和Blimp-1之间存在着复杂的相互调控关系，共同影响着效应T细胞和调节性T细胞的平衡。

本研究得出结论，肿瘤微环境诱导T细胞（包括免疫抑制性Treg细胞和效应T细胞）表达Blimp-1，从而限制了抗肿瘤免疫反应的治疗效果。靶向T细胞中的Blimp-1，能够解除其对转录因子T-bet的抑制，进而激活由T-bet介导的免疫监视程序。这一作用具体表现为：1）降低肺部肿瘤负荷；2）诱导产生IFN-γ和IL-2的T-bet⁺CD4⁺效应T细胞；3）抑制肺部及淋巴结中Foxp3⁺Treg细胞；4）增强CD4⁺和CD8⁺T细胞的Th1/Tc1相关基因表达及细胞毒功能。因此，Blimp-1在T细胞中充当了一个关键的“免疫刹车”角色。靶向Blimp-1有望成为一种新的治疗概念，通过同时调控CD4⁺T细胞、CD8⁺T细胞和Treg细胞的功能，来抑制肺癌的免疫逃逸，为改善肺癌免疫治疗提供新的潜在靶点。这项研究深化了对肺癌免疫微环境中转录调控网络的理解，相关成果发表在《Cancer Immunology, Immunotherapy》期刊上。