檢查點抑制劑（checkpoint inhibitors,?CPIs）通過阻斷檢查點分子介導的調(diào)節(jié)性免疫信號扬虚，重建T細胞介導的腫瘤細胞清除，進而徹底改變了癌癥的治療弯蚜。不過孔轴，這些治療策略也會導致一系列免疫相關(guān)的不良事件（immune-related adverse events,?irAEs），比如胃腸道炎癥碎捺，進而影響超過60%的病人路鹰。盡管在病人腸道、皮膚和關(guān)節(jié)處的irAEs與提高癌癥生存率有關(guān)收厨，但它們致殘的副作用導致了日益增加的醫(yī)療負擔【1】晋柱。目前對于irAEs發(fā)生的免疫病理機制尚未完全闡釋清楚，只是推測與T細胞的失調(diào)激活有關(guān)【2】诵叁。
CTLA-4和PD-1分別與其配體的結(jié)合促進了T細胞耗竭雁竞，從而抑制了T細胞介導的對癌細胞的殺傷作用。CTAL-4和PD-1的抗體通過逆轉(zhuǎn)上述效應恢復了T細胞對腫瘤抗原的反應能力拧额，而CPI介導的irAEs被認為也是通過類似的機理來實現(xiàn)的碑诉。之前研究通過單細胞測序?qū)PI介導的結(jié)腸炎病發(fā)原因進行了探索，發(fā)現(xiàn)CD8+?T細胞侥锦、CD4+?T細胞以及調(diào)節(jié)性T細胞（Treg）浸潤增加【3,4】进栽，但這些現(xiàn)象發(fā)生的分子機制還未研究清楚。
近日恭垦，來自牛津大學的Alison Simmons和Hashem Koohy帶領(lǐng)團隊在Cancer Cell發(fā)表了文章Tracking in situ checkpoint inhibitor-bound target T cells in patients with checkpoint-induced colitis快毛，研究人員通過空間轉(zhuǎn)錄組學以及單細胞測序技術(shù)分析了CPI結(jié)合的T細胞，并對這些T細胞介導結(jié)腸炎的深入機制進行了詳細的探索和分析番挺。
研究人員首先對來自CPI治療的病人結(jié)腸組織和外周血單核細胞（PBMC）進行了多組學分析唠帝，包括scRNA-seq，VDJ-seq和CITE-seq玄柏，樣本來自不同種類的病人襟衰，包括CPI治療后出現(xiàn)結(jié)腸炎的病人，CPI治療后沒有出現(xiàn)結(jié)腸炎的病人禁荸，正常人組織以及非CPI治療的炎癥對照右蒲。單細胞分析鑒定出了一些CPI-結(jié)腸炎特異性的細胞類型，包括CPI特異性活化的成纖維細胞亞群赶熟，另外，上皮細胞陷嘴、膠質(zhì)細胞映砖、內(nèi)皮細胞和巨噬細胞等也發(fā)生了表型變化。
之后灾挨，研究人員通過空間轉(zhuǎn)錄組學進行了詳細的探究邑退，結(jié)果顯示短暫擴增細胞（transit amplifying cell）位于腸隱窩深處竹宋，分泌細胞較為分散，二分化程度較高的腸上皮細胞則向隱窩頂部集中地技。同時還觀察到一些免疫細胞浸潤蜈七，包括CPI-結(jié)腸炎特有的T細胞、中性粒細胞和巨噬細胞等莫矗，而在潰瘍性結(jié)腸炎（UC）中飒硅，浸潤的免疫細胞主要來自血漿。
CITE-seq分析發(fā)現(xiàn)在CPI結(jié)腸炎樣本中作谚，PD-1抗體的結(jié)合率下降三娩，PDCD1的mRNA水平和蛋白水平的對應關(guān)系減弱，進一步的檢測發(fā)現(xiàn)妹懒，這是由于nivolumab等藥物持續(xù)與PD-1結(jié)合引起的雀监。臨床數(shù)據(jù)也支持了這一結(jié)果，臨床1期數(shù)據(jù)表明眨唬，nivolumab能夠與T細胞持續(xù)結(jié)合超過200天会前，本篇研究中所選用的臨床樣本距離最后一次PD-1抗體用藥時間在113天之內(nèi)。
研究人員通過分析PD-1預期表達水平與真實CIPE檢測水平之間的差異之處匾竿，確認了CPI-結(jié)腸炎中與CPI結(jié)合T細胞瓦宜，其中與CPI結(jié)合的T細胞主要是Tfh, Th17, Tc17，循環(huán)以及CD103-/+和HAVCR2+細胞搂橙，還有少部分Treg細胞歉提。效應細胞結(jié)合CPI的置信度較低，而靜息細胞区转、IELs以及TRM細胞則不與CPI結(jié)合苔巨。
之后，研究人員對引發(fā)CPI結(jié)腸炎的T細胞亞型進行了鑒定废离，發(fā)現(xiàn)表達“耗竭”標記基因的CD103+HAVCR2+?T細胞亞群在CPI結(jié)合的細胞中有較高富集侄泽，這群細胞促進了CPI介導的結(jié)腸炎進展。除此之外蜻韭，另外一群細胞毒性T細胞亞群（CD103-HAVCR2+）數(shù)量也增加悼尾，這個細胞亞群也表達類似“耗竭”標記基因表達譜，這群細胞可能來源于外周循環(huán)系統(tǒng)肖方，盡管細胞毒性T細胞是CPI結(jié)腸炎中促炎細胞因子的主要來源闺魏，但這些細胞亞群可能是CPI結(jié)合的次要事件。另外俯画，研究人員還發(fā)現(xiàn)析桥，除了表達HAVCR2+的細胞亞群外，其他CD8+?T細胞并不與CPI結(jié)合，相反泡仗，在CPI-結(jié)腸炎組織中CD4+?T細胞更多與CPI結(jié)合埋虹。
研究人員進一步檢測了CPI結(jié)合的T細胞在組織里的分布情況，發(fā)現(xiàn)這些T細胞通常聚集在特定的固有層區(qū)域內(nèi)娩怎，通成危靠近其他未結(jié)合CPI的T細胞，但不在上皮細胞之間截亦。一些CPI結(jié)合的T細胞定位在淋巴濾泡內(nèi)爬泥，位于結(jié)構(gòu)的外緣附近，不過在組織的其它位置魁巩，有的濾泡內(nèi)完全沒有CPI結(jié)合的T細胞存在急灭，說明存在CPI結(jié)合T細胞的濾泡可能是CPI處理后才形成的。研究人員還發(fā)現(xiàn)在最后一次CPI處理不到50天的病人樣本中谷遂，相比CPI處理的對照組葬馋，發(fā)展為結(jié)腸炎的組織中CPI結(jié)合的T細胞數(shù)目是增加的，但在距離最后一次CPI處理超過50天的病人樣本中肾扰，CPI結(jié)合的T細胞數(shù)目下降了畴嘶，這表明CPI結(jié)合的T細胞也存在于未發(fā)展為結(jié)腸炎的組織中，CPI結(jié)合T細胞不是結(jié)腸炎發(fā)生的必要條件集晚。
研究人員還對CPI結(jié)腸炎組織中CD8+?T細胞的促炎作用機制進行了探索窗悯，個體隱窩和其附近細胞通過增強Treg極化和招募抑制了CD8+ T細胞的炎癥反應，然而偷拔，CPI與Tregs的結(jié)合導致了這種抑制效應的不足蒋院。
總之，本研究通過單細胞組學和空間轉(zhuǎn)錄組學詳細分析了CPI介導的結(jié)腸炎發(fā)病過程中莲绰，結(jié)腸組織的T細胞調(diào)控炎癥的分子機制欺旧，為理解和靶向治療CPI介導的結(jié)腸炎副作用提供了深入的理論基礎(chǔ)。
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.ccell.2024.04.010
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