mregDCs，新的DCs亞群

    樹突狀細(xì)胞（Dendritic cells, DC）是機(jī)體功能最強(qiáng)的專職抗原遞呈細(xì)胞，它能高效地?cái)z取、加工處理和遞呈抗原，未成熟DC具有較強(qiáng)的遷移能力，成熟DC能有效激活初始T細(xì)胞，處于啟動、調(diào)控、并維持免疫應(yīng)答的中心環(huán)節(jié)。然而，在機(jī)體內(nèi)腫瘤塑造的免疫抑制性環(huán)境會導(dǎo)致DCs的功能異常，阻礙正常的抗腫瘤免疫反應(yīng)。最近，美國紐約州西奈山伊坎醫(yī)學(xué)院的Miriam Merad教授及其研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，一種傳統(tǒng)的樹突狀細(xì)胞調(diào)控會限制機(jī)體的抗腫瘤免疫，從而影響腫瘤發(fā)展。相關(guān)研究結(jié)果以“A conserved dendritic-cell regulatory program limits antitumour immunity”為題發(fā)表在Nature雜志上，雜志影響因子42.778。

研究思路：

結(jié)果：
1.DC1s在腫瘤進(jìn)展中的作用
    作者建立了全身DC1s缺陷型Batf3-/-小鼠（Baft3是調(diào)控樹突狀細(xì)胞亞群分化的關(guān)鍵性轉(zhuǎn)錄因子）模型、肺特異DC1s缺陷型的Irf8ΔDC小鼠（Irf8的缺失會導(dǎo)致DCs不能發(fā)育成熟）模型和肺特異DC1s增加的PtenΔDC小鼠（Pten的缺失會導(dǎo)致體內(nèi)DCs數(shù)量的增加）模型，發(fā)現(xiàn)與對照組相比，Batf3-/-和Irf8ΔDC兩組小鼠顯示出更多的腫瘤病灶，且TNF+IFNγ+CD8+T細(xì)胞的數(shù)量減少，而PtenΔDC小鼠肺中DC1s數(shù)量增加三倍，病灶明顯減少，同時TNF+IFNγ+CD8+T細(xì)胞的比例也顯著高于對照組，表明DC1s能抑制腫瘤發(fā)展（a）。利用單細(xì)胞測序技術(shù)對肺癌組織和癌旁組織中的MHC II+CD11c+細(xì)胞譜進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)有三群細(xì)胞表達(dá)典型的DCs標(biāo)記(b)，其中一群DCs表達(dá)一系列成熟標(biāo)記物及免疫調(diào)節(jié)基因（定義為mregDCs）(c)。進(jìn)一步對lin-MHC II+CD11c+DCs進(jìn)行了CITE-seq分析發(fā)現(xiàn)DC1s和DC2s的亞型都表達(dá)了mregDCs信號且mregDCs表達(dá)高水平的MHC Ⅱ類蛋白(e-g)，而CD103+CD11b-mregDCs（mregDC1s）表達(dá)較高水平的Il12b、Ccl17、Irf8和Cadm1，而CD103-CD11b+mregDCs（mregDC2s）表達(dá)較高水平的Sirpa和Fcer1g（h）。以上結(jié)果說明缺乏DC1s會促進(jìn)腫瘤發(fā)展。

2.mregDC1s調(diào)控機(jī)制
    作者構(gòu)建Ccr7-/-小鼠模型，發(fā)現(xiàn)Ccr7-/-小鼠（介導(dǎo)免疫細(xì)胞歸巢至淋巴器官）的mregDCs并未受到影響（a,b）。通過向小鼠中注射表達(dá)綠色熒光蛋白的KP腫瘤細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)在引流淋巴結(jié)（DLNs）中，只有DC1s檢測到了GFP(c)，熒光共定位顯示腫瘤抗原在早期核內(nèi)體被DC1s內(nèi)化并保持完整（d）。對KP-GFP小鼠肺的GFP+DC1s和GFP-DC1s進(jìn)行測序分析顯示mregDCs基因在GFP+腔室富集（e）。通過流式細(xì)胞術(shù)發(fā)現(xiàn) GFP+DC1s和DC2s上調(diào)許多mregDCs轉(zhuǎn)錄簇蛋白產(chǎn)物，包括PD-L1、CD40和IL-12（f），利用骨髓來源的DC1s，發(fā)現(xiàn)在體外捕獲凋亡的KP-GFP腫瘤細(xì)胞時，DC1s上調(diào)了PD-L1、CD40和IL-12的表達(dá)（g），這表明腫瘤細(xì)胞相關(guān)抗原的攝取與DC1中mregDC的誘導(dǎo)有關(guān)。同時，帶腫瘤抗原的GFP+DC1s比GFP-DC1s更能有效促進(jìn)原始T細(xì)胞向調(diào)節(jié)性T細(xì)胞分化(h)，將腫瘤病灶中的GFP+mregDC1s與具有GFP特異性T細(xì)胞抗原受體的JEDI T細(xì)胞進(jìn)行共培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)GFP+mregDC1s在體外能促進(jìn)CD8+JEDI T細(xì)胞的激活（i），表明DC1s誘導(dǎo)CD8+ T細(xì)胞抗原特異性反應(yīng)的能力以及mregDCs的雙重調(diào)節(jié)和免疫原性。

3．mregDC調(diào)控驅(qū)動因素
    為了進(jìn)一步探究mregDC調(diào)控驅(qū)動因素，通過流式細(xì)胞術(shù)發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)缺乏I型和II型干擾素信號并不能抑制PD-L1的上調(diào)（a-c），且在DC1s中IFN-γ是IL-12的主要驅(qū)動因素，當(dāng)Ifng或Ifngr1缺失，在體內(nèi)基線或體內(nèi)腫瘤抗原攝取時，DC1s可消除IL-12的產(chǎn)生（b,c）。單細(xì)胞RNA測序?qū)嶒?yàn)和體內(nèi)體外實(shí)驗(yàn)表明Axl是少數(shù)在mregDC1s中表達(dá)的吞噬細(xì)胞表面受體之一（d），且能調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞中PD-L1的表達(dá)，并會在病灶中富集抵抗免疫治療，但并不能調(diào)節(jié)DC1s產(chǎn)生IL-12(e-g)。利用流式細(xì)胞術(shù)發(fā)現(xiàn)在腫瘤DC1s中發(fā)現(xiàn)IL-4Rα蛋白水平升高，在荷瘤小鼠中使用IL-4阻斷抗體，在不影響PD-L1水平的情況下(i)，與使用同型對照抗體的小鼠相比，肺部產(chǎn)生IL-12的DC1s數(shù)量增加了一倍(j)。重組IL-4直接作用于骨髓來源的DC1s，在捕獲凋亡的KP-GFP細(xì)胞時減少IL-12的產(chǎn)生，顯示IL-4可以直接調(diào)節(jié)DC1功能(k）。同時，比較IL-4阻斷抗體處理的GFP+mregDC1s與用同型抗體處理的GFP+mregDC1s，發(fā)現(xiàn)用阻斷抗體處理后更能激活JEDI CD8+ T細(xì)胞(l)。表達(dá)卵蛋白特異性TCR (OT-II細(xì)胞)的CD4+ T細(xì)胞，經(jīng)IL-4阻斷抗體和卵蛋白肽脈沖處理的小鼠的mregDCs，與對照組（卵蛋白肽脈沖激活OT-II細(xì)胞mregDCs）相比，細(xì)胞因子水平升高（m）。IL-4阻斷抗體降低了抗PD-L1封鎖的KP-GFP病變的生長（n,o），且能增加腫瘤中IFNγ+TNF+CD8+T細(xì)胞的數(shù)量（p）。這些結(jié)果表明，在體內(nèi)mregDC產(chǎn)生過程中阻斷IL-4可以增強(qiáng)mregDC的免疫原性和T細(xì)胞效應(yīng)功能。

4、mregDC1s在人腫瘤發(fā)展中的作用
    為了進(jìn)一步研究mregDC1s在人腫瘤發(fā)展中的作用，利用單細(xì)胞測序技術(shù)分析了非小細(xì)胞肺癌組織和正常肺組織的細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)了DC1s/DC2s/mregDCs，且mregDCs表達(dá)高水平的TH2應(yīng)答基因IL4R、IL4I1、CCL17、CCL22和BCL2L1(a-c)。使用DC1和DC2基因評分對mregDCs進(jìn)行分層，確定了mregDC1和mregDC2亞群，且IL-12B的表達(dá)對人的mregDC1s是特異的（d）。CITE-seq分析結(jié)果顯示DC1s和DC2參與mregDCs（e），且mregDC在人家和小鼠中是保守的（f）。

參考文獻(xiàn)：
Barbara Maie, Andrew M. Leader, Steven T. Chen, et al. A conserved dendritic-cell regulatory program limits antitumour immunity. Nature, 2020;