口腔鳞癌中HVEM/BTLA信号靶向抑制肿瘤特异性CD8+T细胞的作用及意义

It was recently discovered that CD39 is a marker of tumor-specific CD8+ T cells (Tsc). Besides, only BTLA+CD8+T cells can suppress tumor. HVEM/BTLA signaling can inhibit the activity of T cells. We found that HVEM was negatively correlated with PA28γ, one cancer-promoting factor our had proven, and BTLA, a ligand of HVEM, was positively correlated with CD39 in OSCC. We hypothesized that BTLA is also a marker of Tsc as well as CD39, and BTLA-blocking can neutralize the specific inhibition of HVEM on Tsc then inhibit cancer progression. To this end, we intend to use OSCC as the research object. Firstly, analyze the correlation between HVEM, BTLA, CD39, CD8 and their relationship with the prognosis of OSCC patients; Then verify the tumor suppressive ability of Tsc, and the inhibitory effect of HVEM/BTLA signal on Tsc at the cellular level; Finally, evaluate the efficacy and feasibility of activating Tsc specifically by BTLA-blocking using animal models. The results will reveal the inhibitory effect of HVEM/BTLA signal on Tsc in OSCC, and lay a foundation for a new strategy of activating Tsc specifically by BTLA-blocking to treat OSCC.

最新研究发现CD39是肿瘤特异性CD8+T细胞（Tts）标志物（Nature，2018），仅BTLA+CD8+T细胞具有抑制肿瘤能力，HVEM/BTLA信号可抑制T细胞活性。申请人前期发现OSCC中HVEM与我们已证实的促癌因子PA28γ（Cancer Lett，2018）负相关，其配体BTLA与CD39正相关，均与患者预后正相关。我们假设BTLA也是Tts标志物，阻断BTLA可解除 HVEM对Tts的靶向抑制作用进而抑制癌症进程。为此，本项目拟以OSCC为研究对象，首先临床分析BTLA、CD39等的相关性及与患者预后关系；然后在细胞水平验证Tts的肿瘤抑制作用及HVEM/BTLA信号对其活性的抑制作用；最后采用动物模型评价阻断BTLA靶向激活Tts治疗OSCC的效果和可行性。结果将揭示HVEM/BTLA信号对Tts的靶向抑制作用，并为阻断BTLA靶向激活Tts防治OSCC新策略奠定基础。

口腔鳞状细胞癌OSCC是最为常见的头颈部恶性肿瘤，严重威胁人类健康。肿瘤免疫疗法有望提高口腔鳞癌患者生存，而其中激活瘤内细胞毒性T细胞CTL是肿瘤免疫治疗的一大热门领域。目前肿瘤内CD8+T细胞的耗竭分化研究发现，在肿瘤内CD8+T细胞耗竭轨迹过程中，存在无功能的末端耗竭T细胞，和具有肿瘤杀伤能力的耗竭T细胞，有些研究称这群细胞为肿瘤反应性CD8+T细胞。在头颈部鳞状细胞癌中，CD39、CD103已被证实为具有肿瘤杀伤能力的CD8+T细胞。我们发现在头颈鳞癌中，免疫抑制分子与激活的CD8+T细胞正相关且与较好的预后相关，推测在头颈癌中高表达免疫抑制分子的CD8+T细胞可能是肿瘤反应性T细胞。通过分析发现，发现高表达免疫抑制分子的这群CD8+T细胞同时高表达肿瘤特异性T细胞标志物CD39、CD103等。此外，研究发现与炎症反应相关的ALOX5AP基因，该基因与免疫抑制分子及肿瘤杀伤性分子呈现出正相关性。进一步，发现，ALOX5AP与激活的CD8+T细胞、Tem CD8+T细胞丰度正相关，头颈癌患者预后分析发现，在CD8+T细胞丰度高的情况下，ALOX5AP的表达与患者预后显著相关，但在CD8+T细胞丰度低的情况下，ALOX5AP的表达与预后无关，表明ALOX5AP可能与CD8+T细胞激活及肿瘤杀伤能力相关。我们构建了T细胞与口腔鳞癌细胞体外共培养模型，流式细胞术及免疫荧光结果显示，加入zileuton后，CD39CD8+T细胞比例下降，肿瘤杀伤能力下降；CCK8实验发现Montelukast抑制T细胞增殖；加入montelukast后，CD39+CD8+T细胞比例显著提升，肿瘤杀伤能力也下降。恢复实验结果显示，加入LTD4或LTE4组，T细胞的肿瘤杀伤能力得到恢复。表明头颈癌中高表达免疫抑制分子的CD8+T细胞可能是肿瘤反应性T细胞，CD39不能很好地区分肿瘤反应性T细胞与末端耗竭T细胞，ALOX5AP途径促进口腔癌CD8+T细胞肿瘤杀伤能力，同时也可能促进其末端耗竭，靶向调控ALOX5AP途径有望增强头颈鳞癌瘤内CD8+T细胞的肿瘤杀伤能力，且已有相关临床使用药物，有较强的临床应用潜能。本研究支持下共发表SCI收录3篇，参与培养了硕士研究生1名，指导本科生3名。