《Nature Cell Biology》

影響因子：19.1

期刊ISSN：1465-7392（Print）；1476-4679（Online）

分區：中科院1區 TOP期刊

發文量：274/年（2025年）

自引率：1.20%

平均審稿速度：3.0月

一、 研究思路

l 臨床樣本：健康人 + 結直腸癌患者（回腸、結腸、腫瘤、淋巴結、外周血）；13 例接受 PD-1 治療的 MSI-H 患者

l 動物模型：野生型小鼠、Cd160基因敲除小鼠；AOM/DSS 炎癥腸癌、MC38（MSI）、CT26（MSS）、PD-1 耐藥腸癌模型

l 核心技術：單細胞多組學、TCR 克隆譜系分析、體外 T 細胞耗竭模型、細胞過繼轉移、Co-IP/PLA/ 分子動力學（蛋白互作）

二、 研究背景

結直腸癌（Colorectal Cancer，CRC）是全球發病率和死亡率最高的惡性腫瘤之一。近年來，PD-1免疫檢查點抑制劑已成為MSI-H（微衛星高度不穩定）結直腸癌的重要治療方案，但絕大多數患者，尤其是MSI-H型患者，對免疫治療反應較差，其根本原因在于腫瘤微環境中存在嚴重的T細胞耗竭（T cell exhaustion）和免疫抑制。

已有研究發現，CD8? T細胞是發揮抗腫瘤免疫作用的核心效應細胞，而不同來源組織中的CD8? T細胞具有明顯異質性。特別是回腸（ileum）和結腸（colon）作為腸道不同區域，其免疫組成存在顯著差異，但這些差異是否決定了結直腸癌免疫微環境形成，以及是否存在具有持續殺傷能力、能夠抵抗終末耗竭（terminal exhaustion）的特殊CD8? T細胞亞群，目前尚未得到系統闡明。

因此，該篇研究利用大規模單細胞多組學分析，系統繪制正常腸道及結直腸癌免疫圖譜，尋找決定抗腫瘤免疫的新型T細胞亞群，并解析其調控機制，為提高PD-1免疫治療療效提供新的治療策略。

三、 研究結果

1、 CD160?CD8? T細胞在正常腸道中富集，并在結直腸癌中逐漸減少

研究人員首先整合單細胞RNA測序、TCR/BCR測序及Bulk RNA測序數據，構建了結直腸癌不同組織來源的免疫細胞圖譜。結果發現，回腸組織中富集大量CD160?CD8? T細胞，而隨著組織由回腸、正常結腸逐漸向腫瘤組織演變，該細胞亞群比例持續下降，與此同時，終末耗竭T細胞比例不斷增加。進一步結合TCR克隆譜分析發現，CD160?CD8? T細胞具有較強的克隆擴增能力，并主要來源于腸道組織而非外周血，提示其是腸道固有免疫系統中的重要效應T細胞群體，在維持腸道免疫監視及抗腫瘤免疫中發揮關鍵作用。

2、 CD160?CD8? T細胞具有更強的細胞毒作用和抗耗竭能力

為了進一步評價CD160?CD8? T細胞的功能特征，研究人員建立了體外慢性刺激誘導的T細胞耗竭模型，并開展腫瘤細胞共培養實驗。結果顯示，與CD160?CD8? T細胞相比，CD160?CD8? T細胞表達更高水平的Granzyme B，同時TIM3和PD-1等終末耗竭標志物表達明顯降低，說明其具有更強的細胞毒活性和更好的抗耗竭能力。在與MC38腫瘤細胞共培養過程中，CD160?CD8? T細胞能夠誘導更多腫瘤細胞死亡。此外，體內追蹤實驗進一步證實，該細胞亞群具有更強的腫瘤浸潤能力，并可在腫瘤微環境中逐漸獲得腫瘤抗原特異性，表現出持續增強的抗腫瘤活性。

3、 過繼轉移CD160?CD8? T細胞能夠顯著抑制結直腸癌進展

為驗證CD160?CD8? T細胞的體內抗腫瘤作用，研究人員分別在AOM/DSS誘導的炎癥相關結直腸癌模型和MC38皮下移植瘤模型中進行了過繼轉移實驗。結果顯示，接受CD160?CD8? T細胞治療的小鼠腫瘤數量明顯減少，腫瘤體積顯著縮小，腫瘤組織內Granzyme B陽性CD8? T細胞比例明顯增加，而接受CD160?CD8? T細胞的小鼠則未觀察到明顯的抑瘤效果。這些結果表明，CD160?CD8? T細胞具有顯著的體內抗腫瘤能力，可有效抑制結直腸癌發生和發展。

4、 CD160缺失促進T細胞終末耗竭并加速腫瘤生長

為了明確CD160在抗腫瘤免疫中的功能，研究人員構建了Cd160基因敲除小鼠，并建立結直腸癌模型進行驗證。結果發現，Cd160缺失后，小鼠腫瘤數量和腫瘤體積均明顯增加，腫瘤浸潤CD8? T細胞的細胞毒功能顯著下降，Granzyme B表達減少。同時，具有持續增殖潛能的TCF1?PD-1?祖細胞樣耗竭T細胞比例下降，而TCF1?PD-1?終末耗竭T細胞顯著增多。進一步進行CD160?CD8? T細胞過繼轉移后，上述異常均得到明顯改善，說明CD160對于維持CD8? T細胞功能、延緩終末耗竭及發揮持續抗腫瘤作用具有重要意義。

5、 CD160?CD8? T細胞可提高PD-1免疫治療療效并克服部分耐藥

研究人員進一步評估了CD160?CD8? T細胞與PD-1免疫治療之間的關系。研究結果顯示，在MSI-H結直腸癌模型中，聯合過繼轉移CD160?CD8? T細胞和抗PD-1抗體治療能夠較單獨PD-1治療更顯著地抑制腫瘤生長，提高治療效果。在抗PD-1耐藥模型中，輸入CD160?CD8? T細胞同樣能夠恢復部分腫瘤對PD-1治療的敏感性。此外，臨床隊列分析發現，CD160高表達患者具有更長的無進展生存期，提示CD160不僅具有重要的抗腫瘤生物學功能，還可作為預測免疫治療療效的潛在生物標志物，并有望成為提高PD-1免疫治療效果的新型細胞治療靶點。

6、 CD160通過激活PI3K–AKT–NF-κB信號通路增強CD8? T細胞細胞毒功能

研究人員進一步通過機制研究發現，CD160不僅是CD8? T細胞的表面標志分子，還直接參與細胞內信號轉導。研究發現，CD160能夠直接結合PI3K調節亞基p85α，并激活PI3K–AKT信號通路，促進NF-κB進入細胞核，從而上調FcεR1γ和4-1BB等關鍵效應分子的表達，最終增強Granzyme B介導的細胞毒作用。進一步敲低p85α后，AKT磷酸化水平及Granzyme B表達均明顯下降，而敲低p110δ則未產生明顯影響，提示CD160主要通過PI3K p85α介導信號激活，促進CD8? T細胞抗腫瘤功能。

四、 研究結論

該篇研究首次通過單細胞多組學系統繪制了結直腸癌不同組織來源的免疫圖譜，鑒定出一種來源于腸道、具有高度細胞毒性且能夠抵抗終末耗竭的新型CD160?CD8? T細胞亞群。研究證實，該細胞群能夠持續擴增、有效浸潤腫瘤，并顯著抑制MSI-H 及炎癥誘導型結直腸癌發展。

機制研究進一步揭示，CD160并不僅是細胞表面標志，而是通過直接結合PI3K調節亞基p85α，激活PI3K-AKT-NF-κB信號通路，上調FcεR1γ和4-1BB等關鍵效應分子，從而增強CD8? T細胞殺傷功能并維持其祖細胞樣耗竭 T 細胞狀態，避免進入終末耗竭。

動物實驗進一步證明，無論是在炎癥誘導CRC模型還是移植瘤模型中，過繼轉移CD160?CD8? T細胞均可顯著抑制腫瘤生長，并增強PD-1免疫治療療效，甚至在部分耐藥模型中恢復治療敏感性。