免疫检查点受体Tim-3在双阴性T细胞抗非小细胞肺癌的作用及机制研究

Adoptive cell therapies for non-small-cell lung cancer (NSCLC) are promising but remain limited in clinical use. Double negative T cells (DNTs), which is located in the human peripheral blood, is identified as CD3+CD4-CD8- T cells. Ex vivo expanded DNTs from healthy donors can effectively lyse primary acute myeloid leukemia cells, whether DNTs can be used to target solid tumors remains unclear. In the previous study, we found that DNTs could effectively lyse NSCLC cells by cell-cell contact and release of cytokines. Meanwhile, expanded DNTs highly expressed immune checkpoint Tim-3. Blockade of Tim-3 significantly enhanced the cytotoxicity of DNTs against NSCLC cells. However, the mechanism remains unknown. In the project, we will investigate the molecular mechanisms of high expression of Tim-3 in DNTs, which contain T-bet and miR-92a signal pathway through transcription and post-transcriptional level, as well as transcriptome sequencing analysis. Furthermore, we will clarify the role of Tim-3/galectin-9 pathway in DNT exhaustion and lysis of NSCLC cells by using patient-derived xenograft models. Finally, we will screen and establish therapeutic interventions to block Tim-3 pathway in DNTs for treatment of NSCLC. Our study will provide innovative ideas for adoptive cell therapy for NSCLC.

目前，过继性细胞免疫治疗在非小细胞肺癌（NSCLC）处于临床前研发阶段。双阴性T（DNT）细胞是存在人外周血的CD3+CD4-CD8- T细胞。研究表明DNT细胞发挥抗白血病作用，能否抗实体瘤未知。我们前期研究发现，DNT细胞通过直接细胞接触和间接释放细胞因子发挥抗NSCLC作用。另一方面，DNT细胞高表达免疫检查点受体Tim-3，抗Tim-3抗体增强DNT细胞抗NSCLC作用，但其调控机制未知。本课题将从转录和转录后水平，研究T-bet和miR-92a通路调控DNT细胞高表达Tim-3的分子机制，并结合转录组测序系统分析。利用人源肿瘤异种移植物模型，明确Tim-3/galectin-9通路诱导DNT细胞功能耗竭和增强抗NSCLC的作用。在此基础上，筛选和建立干预DNT细胞Tim-3通路关键分子的NSCLC治疗模型。本研究为扩展过继性细胞免疫治疗NSCLC提供新思路。

目前，过继性细胞免疫治疗在非小细胞肺癌（NSCLC）处于临床前研发阶段。双阴性T（DNT）细胞是存在人外周血的CD3+CD4-CD8- T细胞。前期研究我们发现，健康人群来源的DNT细胞通过直接细胞接触和间接释放细胞因子发挥抗非小细胞肺癌（NSCLC）作用，并且DNT细胞高表达免疫检查点受体Tim-3，Tim-3抑制DNT细胞杀伤NSCLC细胞。因此，抑制Tim-3可以增强DNT细胞杀肿瘤作用。在此研究期间，我们发现髓系来源免疫调节因子IL-15上调DNT细胞早期活化抗原CD69和CD25的表达，CD69、CD25属于T细胞早期活化抗原，和T细胞杀肿瘤能力密切相关。体外实验中，IL-15增强DNT细胞杀NSCLC细胞作用；小鼠A549皮下移植瘤模型中，IL-15促进 DNT细胞治疗肿瘤。因此，体内和体外试验均证实IL-15能增强DNT细胞抗NSCLC作用。同时，IL-15能增加DNT细胞高表达Tim-3。然而，体外用IL-15和抗Tim-3抗体同时刺激DNT细胞，导致DNT细胞体外存活时间短，考虑可能由于DNT细胞过度激活导致。因此，我们尝试单用IL-15刺激DNT细胞。进一步研究发现，IL-15上调DNT细胞表面配体NKG2D、DNAM-1和NKp30的表达，促进DNT分泌穿孔素（Perforin）、颗粒酶素B（Granzyme B）、干扰素r（IFN-r）和肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体（sTRAIL）。这些分子中，配体NKG2D、DNAM-1、NKp30和细胞因子sTRAIL发挥抗NSCLC作用。 .本研究表明，IL-15联合DNT细胞具有显著抗NSCLC作用，机制上是通过增加DNT细胞配体表达和细胞因子释放发挥作用。此研究为临床前过继性细胞免疫联合治疗NSCLC提供理论基础和科学依据。