在人體內(nèi)參與抗腫瘤免疫應(yīng)答的各類免疫細(xì)胞中，γδ T細(xì)胞絕對(duì)配得起“精銳”兩個(gè)字，它們的數(shù)量雖然不多，但抗癌功效卻非常強(qiáng)，且活化不依賴于對(duì)MHC-抗原的配對(duì)識(shí)別，還具有廣譜抗癌能力[1]。

集諸多優(yōu)勢(shì)于一身，當(dāng)然會(huì)使γδ T細(xì)胞成為近年來(lái)的科研焦點(diǎn)，例如2020年登上《科學(xué)》的一項(xiàng)重要研究，就揭示了γδ T細(xì)胞識(shí)別癌細(xì)胞的關(guān)鍵表面磷酸化抗原BTN2A1/BTN3A1[2]，但這僅僅還是冰山一角而已。

要想讓基于γδ T細(xì)胞的癌癥免疫治療更進(jìn)一步，就得充分闡明γδ T細(xì)胞識(shí)別并殺傷癌細(xì)胞的機(jī)制，比如揭示BTN2A1/BTN3A1的調(diào)控因子，讓癌細(xì)胞表面有更多的“靶標(biāo)”，這就能給γδ T細(xì)胞指明敵情了。

剛剛登上《自然》的一項(xiàng)研究，就實(shí)現(xiàn)了這個(gè)目標(biāo)！美國(guó)格萊斯頓研究所（Gladstone Institute）與加州大學(xué)舊金山分校的研究團(tuán)隊(duì)，借助CRISPR篩選技術(shù)發(fā)現(xiàn)了調(diào)控癌細(xì)胞BTN2A1/BTN3A1表達(dá)，且為AMPK激酶依賴性的代謝通路，因此激活A(yù)MPK激酶，有望增強(qiáng)γδ T細(xì)胞的抗癌戰(zhàn)力[3]。

論文首頁(yè)截圖

研究者們首先借助CRISPR/Cas9技術(shù)，構(gòu)建了癌細(xì)胞（選用Burkitt淋巴瘤細(xì)胞）全基因組范圍的敲除文庫(kù)，并將這些癌細(xì)胞與γδ T細(xì)胞中占比最高的Vγ9Vδ2 T細(xì)胞共培養(yǎng)，以篩選癌細(xì)胞內(nèi)可能影響γδ T細(xì)胞識(shí)別和殺傷效果的基因。

篩選出的第一號(hào)目標(biāo)仍是BTN2A1/BTN3A1等嗜乳脂蛋白家族成員，但后面排著的就是許多代謝通路，如二號(hào)目標(biāo)就是甲羥戊酸代謝通路相關(guān)酶（如ACAT2、HMGCR）?；蚣患治觯℅SEA）也提示，多個(gè)參與維持癌細(xì)胞內(nèi)ATP平衡的通路基因被敲除，都會(huì)影響癌細(xì)胞與γδ T細(xì)胞共培養(yǎng)時(shí)的存活。

初步篩選影響γδ T細(xì)胞殺傷效果的基因

據(jù)此研究者們推測(cè)，癌細(xì)胞代謝通路可能會(huì)影響細(xì)胞表面BTN3A1的表達(dá)水平，進(jìn)而與γδ T細(xì)胞的抗癌扯上關(guān)系，就在此基礎(chǔ)上再度進(jìn)行CRISPR篩選，發(fā)現(xiàn)BTN3A1表達(dá)水平果然與代謝相關(guān)，例如敲除甲羥戊酸代謝通路相關(guān)酶后，癌細(xì)胞表面的BTN3A1表達(dá)水平就顯著上升，而起到類似調(diào)控作用的通路還不止一條。

影響癌細(xì)胞表面BTN3A1表達(dá)的詳細(xì)代謝路徑

進(jìn)一步分析顯示，線粒體氧化磷酸化（OXPHOS）相關(guān)基因與BTN3A1表達(dá)水平的關(guān)系最為密切，研究團(tuán)隊(duì)就由此入手展開(kāi)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)癌細(xì)胞的氧化磷酸化被抑制，ATP水平下降導(dǎo)致“能量危機(jī)”時(shí)，BTN3A的表達(dá)水平上升最明顯。

而作為細(xì)胞內(nèi)ATP水平的“能量探測(cè)器”，AMPK激酶則在這一過(guò)程中起關(guān)鍵作用：使用二甲雙胍（間接激活A(yù)MPK）或新型高選擇性AMPK激動(dòng)劑處理，都能上調(diào)BTN3A的表達(dá)水平，敲除AMPK或使用AMPK抑制劑則效果相反，證明了癌細(xì)胞在能量危機(jī)期間的BTN3A表達(dá)水平上升，是AMPK依賴性的調(diào)控。

AMPK對(duì)癌細(xì)胞表面BTN3A表達(dá)上調(diào)起到關(guān)鍵作用

采用基本相同的思路，研究者們又證實(shí)激活A(yù)MPK也可上調(diào)BTN2A1的表達(dá)，并以此增強(qiáng)γδ T細(xì)胞對(duì)癌細(xì)胞的細(xì)胞毒性殺傷；在細(xì)胞共培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)和類器官實(shí)驗(yàn)中，激活A(yù)MPK都能顯著縮短癌細(xì)胞的存活時(shí)間。

研究者們指出，此前有研究顯示激活A(yù)MPK會(huì)直接“強(qiáng)化”γδ T細(xì)胞的抗腫瘤活性[4]，再加上本次研究揭示的激活A(yù)MPK對(duì)癌細(xì)胞表面BTN2A1/BTN3A1表達(dá)的影響，可以直接來(lái)個(gè)“兩面夾擊”，充分放大γδ T細(xì)胞的抗癌療效。

而且，γδ T細(xì)胞識(shí)別BTN2A1/BTN3A1、殺傷癌細(xì)胞的機(jī)制，不會(huì)對(duì)正常組織細(xì)胞起效，它們真不愧是“精銳”的抗癌殺手。但研究者們也指出，鑒于激活A(yù)MPK可能對(duì)其它T細(xì)胞（如最常見(jiàn)的αβT細(xì)胞）不利，AMPK激動(dòng)劑與已進(jìn)入臨床研究的BTN3A激動(dòng)性單抗[5]聯(lián)合使用，可能才是未來(lái)的最優(yōu)解。

參考文獻(xiàn)：

[1]Silva-Santos B, Serre K, Norell H. γδ T cells in cancer[J]. Nature Reviews Immunology, 2015, 15(11): 683-691.

[2]Rigau M, Ostrouska S, Fulford T S, et al. Butyrophilin 2A1 is essential for phosphoantigen reactivity by γδ T cells[J]. Science, 2020, 367(6478): eaay5516.

[3]Mamedov M R, Vedova S, Freimer J W, et al. CRISPR screens decode cancer cell pathways that trigger γδ T cell detection[J]. Nature, 2023.

[4]Payne K K, Mine J A, Biswas S, et al. BTN3A1 governs antitumor responses by coordinating αβ and γδ T cells[J]. Science, 2020, 369(6506): 942-949.

[5]De Gassart A, Le K S, Brune P, et al. Development of ICT01, a first-in-class, anti-BTN3A antibody for activating Vγ9Vδ2 T cell–mediated antitumor immune response[J]. Science Translational Medicine, 2021, 13(616): eabj0835.