
TLS并不是正常解剖结构中的淋巴结,而是在慢性炎症、感染或肿瘤等环境中,由T细胞、B细胞和抗原呈递细胞聚集形成的局部免疫组织。
成熟TLS可以出现类似淋巴结的T细胞区、B细胞滤泡和生发中心;不成熟TLS则往往只有T、B细胞聚集,组织结构尚不完整。
这一区别很重要。既往研究显示,成熟TLS常与免疫检查点阻断治疗(immune checkpoint blockade,ICB)的较好疗效相关,但不成熟TLS究竟是有益、无效,还是可能伴随免疫抑制,一直没有简单答案。
本研究分析了24例未经治疗的RCC肿瘤,其中12例存在TLS。值得注意的是,12例TLS阳性肿瘤中有11例缺乏CD21、CD23和BCL6等成熟标志,只有1例被判定为成熟TLS。
换言之,这项研究观察到的现象,主要来自临床中更常见的不成熟TLS,而不是结构完整的“标准淋巴结样”组织。
研究人员从24例患者的肿瘤、转移灶、邻近正常肾组织和血管瘤栓中获得386,238个细胞,进行单细胞分析。
结果显示,与TLS阴性肿瘤相比,TLS阳性肿瘤中耗竭CD8⁺ T细胞(exhausted CD8⁺ T cells,Tex)所占比例更高,差异具有统计学意义。
乍看之下,这似乎是坏消息。T细胞耗竭通常意味着,在持续抗原刺激下,细胞逐渐出现效应功能下降,并表达PD-1、TIM-3和LAG-3等抑制性分子。但“耗竭”并不是一个单一终点,而是一条连续的分化轨迹。
研究进一步发现,TLS阴性肿瘤中的Tex细胞反而表现出更强的终末耗竭转录程序。其中,终末耗竭程度最高的Tex-2细胞,在TLS阴性肿瘤中更丰富。相反,TLS阳性肿瘤中,与干样祖细胞耗竭状态(stem-like progenitor exhausted state,TPex)相关的细胞比例更高。
TPex细胞同时保留两类看似矛盾的特征:它们已经识别并经历过抗原刺激,表达部分耗竭标志;但又保留TCF7、IL7R和CCR7等与记忆、自我更新及继续增殖有关的程序。
它们并非未参战的新细胞,也不是完全失去反应能力的终末细胞,而是可能继续补充后续效应T细胞的“可再生储备”。
因此,判断肿瘤中的T细胞质量,不能只问“是否耗竭”,还要继续追问:耗竭到了哪一步?
转录组只能提示细胞可能在做什么,不能直接证明它识别什么。
为解决这个问题,研究人员从6例肿瘤中重建了581对TCR α/β链,代表554个扩增的T细胞克隆,并将这些TCR导入实验用T细胞,与患者自身肿瘤细胞及多种非肿瘤对照共同培养。
在390个接受检测的CD8⁺ TCR克隆型中,70个能够特异性识别自体肿瘤细胞;另有2个CD4⁺ TCR显示肿瘤特异性。加上能够识别肾癌相关抗原的TCR,研究共确认82个对肿瘤细胞或RCC抗原具有反应性的TCR。
值得注意的是,TLS阳性和TLS阴性肿瘤中,检测到肿瘤反应性TCR的比例并没有显著差异。这意味着TLS带来的优势,可能不只是“拥有更多肿瘤反应性T细胞”,而是让其中一部分细胞停留在更有增殖潜力的状态。
另一个容易被忽视的数据是:虽然肿瘤特异性TCR主要集中在Tex群体中,但每位患者接受检测的扩增Tex克隆中,平均70.5%在这套实验里没有表现出肿瘤反应性,患者间范围为27.1%至95.2%。
Tex表型可以提高找到肿瘤反应性T细胞的概率,却不能替代功能验证。一个T细胞在肿瘤内扩增并表达耗竭标志,并不自动等于它正在识别癌细胞;它也可能针对病毒、正常组织抗原,或者识别当前实验尚未覆盖的抗原。
为了寻找这些TCR究竟识别什么,研究人员测试了391条由全外显子组测序(whole-exome sequencing,WES)推导的个体化新抗原肽、187条通过质谱筛选的RCC相关肿瘤相关抗原(tumour-associated antigen,TAA)肽,以及22组共享肿瘤抗原肽池。
结果暴露出肾癌抗原图谱的巨大空白:72个肿瘤特异性TCR中,61个找不到已知对应抗原,占84.7%。
但在一位编号为P108的患者中,研究人员发现了一个高度集中的免疫反应。11个不同TCR克隆均识别由HLA-B*27:05呈递的NSUN5 p.Q18K新抗原。
针对该新抗原的T细胞,占原发肿瘤CD8⁺肿瘤浸润淋巴细胞的15.8%,在转移灶中更达到25.5%;同一组织中,识别巨细胞病毒或EB病毒的T细胞均低于1%。
功能实验还显示,这些TCR识别突变型NSUN5肽的功能亲和力(functional avidity)明显强于野生型肽,也强于研究中检测到的TAA特异性TCR。
这个病例提示,即使是同一种癌症,不同患者的免疫反应也可能完全不同:有人形成针对单一优势新抗原(immunodominant neoantigen)的强烈克隆扩增,而更多患者的关键抗原仍然未知。
这也提出了一个值得思考的问题:当一种免疫治疗对部分患者效果显著时,我们看到的是同一种肿瘤的共同规律,还是少数患者高度个体化的抗原反应?
空间分析给出了这项研究最关键的一层信息:同一个T细胞克隆位于TLS内还是TLS外,状态可能不同。
在TLS阳性肿瘤中,28%的肿瘤特异性TCR曾在至少一个10微米空间单元内出现在TLS区域,12%相对于非TLS区域呈现富集。11个NSUN5新抗原特异性TCR中,有7个可在TLS内检测到;它们位于TLS内的中位比例为9.3%。
这个比例并不高,却可能具有功能意义。
对于同时分布在TLS内外的新抗原特异性克隆,TLS内细胞的TPex程序更高,统计学检验P值为0.025。对于范围更广的共享Tex克隆,也呈现相同方向,但P值为0.074,尚不足以视为确定证据。
换句话说,TLS未必是多数肿瘤特异性T细胞最终执行杀伤的场所,却可能帮助少量关键克隆维持较早期、可更新的状态。
研究还在TLS附近观察到免疫球蛋白和浆细胞相关转录本,以及CXCL13–CXCR5等细胞迁移与相互作用信号。这提示,B细胞谱系、浆细胞、内皮细胞和T细胞可能共同构成一个局部生态位,为肿瘤特异性T细胞提供迁移、抗原识别和状态维持所需的条件。
答案可能藏在TLS旁边。
空间转录组显示,3例TLS阳性肿瘤中有2例在肿瘤边缘形成富含髓系细胞的边界,其中巨噬细胞呈免疫抑制性肿瘤相关巨噬细胞(tumour-associated macrophage,TAM)特征。耗竭CD8⁺ T细胞和调节性T细胞更多聚集于这一边界,而不是深入肿瘤核心。
在发现队列中,CD3⁺ T细胞在CD163⁺巨噬细胞周围20微米内的密度显著高于更远区域。
随后,研究人员又分析了独立的60例透明细胞肾细胞癌(clear cell renal cell carcinoma,ccRCC),其中30例TLS水平较高,30例较低。TLS高组在肿瘤—基质交界500微米范围内呈现更高的CD163⁺巨噬细胞密度,P值为0.050,属于统计学边界性结果。
在TLS密度最高的10例肿瘤中,Tex细胞更集中于边界区,而不是邻近的肿瘤内部;与非耗竭T细胞相比,它们也更常出现在CD163⁺巨噬细胞周围20微米内。
转录层面还出现了CD86–CTLA4、LGALS3–LAG3和LGALS9–HAVCR2等潜在抑制性配体—受体组合。
这些结果共同支持一种空间模型:TLS保存或补充可继续扩增的肿瘤特异性T细胞,而髓系边界通过细胞接触和抑制信号,限制它们进入肿瘤核心。
TLS与巨噬细胞边界并不是两个彼此独立的现象。它们更像同一免疫生态系统中的两股相反力量:一方维持免疫反应的潜力,另一方控制这种潜力能够走多远。
过去评价“免疫热肿瘤”,常侧重于T细胞是否丰富。现在需要增加至少三个维度:这些T细胞是否识别肿瘤;处于祖细胞样还是终末耗竭状态;位于TLS、髓系边界还是肿瘤核心。
这也解释了为什么单纯增加免疫细胞数量未必足够。
未来的治疗策略或许需要同时完成两件事:一方面诱导或强化能够维持TPex细胞的TLS样生态位,扩大可被免疫检查点治疗重新激活的肿瘤特异性细胞库;另一方面解除CD163⁺巨噬细胞及髓系边界造成的排斥和抑制,让这些细胞能够进入肿瘤并持续发挥作用。
但这仍是一个机制模型,而不是已经验证的临床方案。
研究的初始队列只有24例,TCR功能筛选集中于6例,TLS大多不成熟;研究也没有直接比较不同空间结构患者接受免疫治疗后的生存获益。样本处理可能影响单细胞比例,绝大多数肿瘤特异性TCR的对应抗原仍未找到。
因此,这项工作的价值不在于宣布“TLS越多越好”,而在于提出一个更精确的问题:
当我们看到肿瘤里有大量免疫细胞时,是否也看清了它们的抗原特异性、分化状态和空间位置?
免疫反应的成败,可能不仅取决于有多少细胞抵达肿瘤,还取决于哪些细胞保留了继续增殖和分化的能力,以及哪些细胞守住了通往肿瘤核心的边界。
参考文献