卢氏链球菌抑制CD8+ IL17A+ TRM细胞，导致胃癌进展和预后不良

　　

胃微生物群新发现：格氏链球菌影响胃癌进展与免疫微环境

南京医科大学附属无锡人民医院等多单位的研究人员，在npj Precision Oncology期刊上发表了题为 “Streptococcus lutetiensis inhibits CD8+ IL17A+ TRM cells and leads to gastric cancer progression and poor prognosis” 的论文。该研究揭示了胃微生物群尤其是格氏链球菌（Streptococcus lutetiensis，S. lutetiensis）在胃癌发生发展中的关键作用，为胃癌的诊断、预后评估和免疫治疗提供了新的靶点和理论依据，对推动精准肿瘤学领域发展意义重大。

一、研究背景

胃癌（gastric cancer，GC）是全球癌症相关死亡的第三大原因和第五大常见癌症。幽门螺杆菌（Helicobacter pylori，H. pylori）作为 I 类致癌物，是胃癌的主要危险因素，但仅有 1% - 3% 的幽门螺杆菌感染者会发展为胃癌，表明环境、宿主遗传等其他因素也参与了胃癌的发生。同时，越来越多证据显示胃黏膜中存在非幽门螺杆菌微生物群，其失调可能与胃癌进展有关，但具体机制尚未明确。肿瘤浸润淋巴细胞（TILs）中的组织驻留记忆 T（TRM）细胞对肿瘤免疫监视至关重要，然而，胃微生物群对 TRM 细胞的影响以及在胃癌免疫微环境中的作用仍有待探究。

二、研究材料与方法

（一）细胞与动物

选用 MFC、HGC - 27 和 HEK293T 细胞，在含 10% 胎牛血清、1% 青霉素和 1% 链霉素的培养基中，于 37°C、5% CO?条件下培养。实验动物为 6 - 8 周龄的 615 小鼠和 NSG 小鼠，饲养于无特定病原体（SPF）环境，所有动物实验均获南京医科大学附属无锡人民医院动物伦理委员会批准。

（二）细胞培养与细菌处理

体外培养人 CD8 TRM 细胞，用抗人 CD3 和抗人 CD28 单克隆抗体激活外周血单个核细胞（PBMCs），在含多种细胞因子的培养基中诱导分化。S. lutetiensis 在有氧条件下于乳酸菌培养基中 37°C 培养，采用平板计数法测定其浓度。

（三）样本采集与处理

收集 33 例慢性胃炎患者和 100 例胃癌患者的组织样本用于 16S rRNA 测序，35 例胃癌患者肿瘤组织用于流式细胞术分析，所有样本采集均获患者知情同意及相关伦理委员会批准。

（四）实验技术

运用 16S rRNA 测序分析胃微生物群组成和多样性，通过单细胞 RNA 测序研究 T 细胞亚群，采用流式细胞术检测细胞表面和胞内蛋白，利用酶联免疫吸附测定（ELISA）检测蛋白含量，借助双荧光素酶报告基因实验、染色质免疫沉淀 - 定量聚合酶链反应（CHIP - qPCR）探究基因表达调控机制，运用多重免疫荧光（mIF）和荧光原位杂交（FISH）技术观察细胞和细菌定位。构建原位胃癌小鼠模型，研究 S. lutetiensis 对肿瘤生长和免疫细胞浸润的影响。数据统计分析借助 R v3.6.3 和 GraphPad Prism 软件完成。

三、研究结果

（一）胃癌与胃炎患者胃微生物群存在差异

通过 16S rRNA 测序分析 100 例未经治疗的胃癌肿瘤和 33 例慢性胃炎标本的胃微生物群，发现慢性胃炎患者的 α 多样性（Sobs 和 Ace 指数）显著高于胃癌患者。主坐标分析（PCoA）显示，基于加权 UniFrac 距离矩阵，胃癌和慢性胃炎患者的微生物群组成存在显著差异，表明胃微生物群的变化对胃癌进展有重要影响。

（二）特定微生物类群丰度与胃癌相关

对胃微生物群进行差异分析，发现 Firmicutes 在两组患者组织标本中均为最主要的门。线性判别分析效应量（LEfSe）表明，胃癌和慢性胃炎患者的细菌群落存在显著差异。进一步研究 15 种差异显著物种的相对丰度，发现 S. lutetiensis 在胃癌患者中显著富集，提示其可能参与胃癌发展。

（三）肿瘤内 S. lutetiensis 与 TNM 分期相关

利用 FISH 和 PCR 技术证实，胃癌患者肿瘤组织中 S. lutetiensis 显著富集。分析其与临床病理特征的关系发现，晚期 TNM 分期（III - IV 期）的胃癌患者 S. lutetiensis 相对丰度更高。KEGG 富集分析显示，S. lutetiensis 下调 IL17 信号通路，同时上调与肿瘤转移相关的 HIF - 1、PI3K - Akt 和 MAPK 信号通路，表明其与胃癌患者不良预后相关。

（四）S. lutetiensis 高表达的胃癌肿瘤中 CD8+IL17A+ TRM 细胞减少

通过单细胞 RNA 测序分析胃癌肿瘤中的 T 细胞，鉴定出 14 个 T 细胞亚群。聚类分析发现，CD8+IL17A+ TRM 细胞在 S. lutetiensis 高表达组的比例显著低于低表达组，且 IL17A 在 S. lutetiensis 低表达组的 CD8+IL17A T 细胞和 CD4+IL17A T 细胞中表达更高，表明 S. lutetiensis 高丰度与 CD8+IL17A+ TRM 细胞浸润呈负相关。

（五）人胃癌中 CD8 TRM 细胞的抗肿瘤表型特征

差异表达分析显示，CD8+IL17A+ TRM 细胞中与 T 细胞迁移和激活相关的基因（如 KLRB1 和 CCR6）表达上调。基因本体（GO）富集分析表明，这些差异表达基因与细胞因子 - 细胞因子受体相互作用和趋化因子信号通路的调节密切相关。生存分析显示，CD8+IL17A+ TRM 细胞丰度高的胃癌患者预后更好，而 CD8+CD160+ TRM 细胞对患者预后影响不显著。

（六）S. lutetiensis 通过诱导氧化应激减少人胃癌中 CD8+IL17A+ TRM 细胞

mIF 和流式细胞术分析表明，S. lutetiensis 高表达组的 CD8+IL17A+ TRM 细胞密度低于低表达组。细胞增殖和凋亡实验显示，体外共培养 S. lutetiensis 会抑制 CD8+IL17A+ TRM 细胞生长和活力。检测发现，S. lutetiensis 处理后，细胞内抗氧化剂（GSH 和 SOD）含量降低，氧化产物（MDA）含量升高，ROS 生成增加。Western blot 分析表明，S. lutetiensis 激活 Nrf2 - HO - 1/NQO1 信号通路，上调 Nrf2、HO - 1 和 NQO - 1 表达，下调 Keap1 表达。进一步实验证实，S. lutetiensis 通过激活 Nrf2 抑制 RORγt 表达，进而抑制 IL17A 转录。

（七）S. lutetiensis 促进肿瘤生长并抑制 CD8 IL17A+ TRM 细胞浸润

在原位胃癌小鼠模型中，S. lutetiensis 显著促进肿瘤生长，表现为小鼠胃重量增加，Ki - 67 水平升高，cleaved caspase - 3 水平降低。同时，肿瘤中 CD8 IL17A+ TRM 细胞浸润密度降低，其分泌的 Granzyme A 和 Granzyme B 减少。皮下肿瘤模型实验结果与之相符，表明 S. lutetiensis 通过抑制 CD8 IL17A+ TRM 细胞浸润和细胞因子分泌促进肿瘤生长。

四、研究结论

本研究表明，S. lutetiensis 在胃癌患者肿瘤组织中显著富集，且其丰度与晚期 TNM 分期相关。S. lutetiensis 通过激活 Nrf2 介导的氧化应激反应，抑制 IL17 信号通路，减少 CD8+IL17A+ TRM 细胞数量，降低其分泌的细胞毒性因子水平，进而促进胃癌进展，导致患者预后不良。此外，S. lutetiensis 与 CD8+CD160+ TRM 细胞呈正相关，而 CD8+CD160+ TRM 细胞可能通过分泌 AREG 促进肿瘤进展。

五、讨论

幽门螺杆菌感染虽被认为是胃癌发生的重要因素，但仅部分感染者会发展为胃癌，提示非幽门螺杆菌细菌可能在胃癌中发挥作用。本研究首次揭示 S. lutetiensis 在胃癌中的促癌作用，此前其在胃癌中的角色尚未见报道。研究发现 S. lutetiensis 与肿瘤浸润 T 细胞，尤其是 CD8+IL17A+ TRM 细胞密切相关。CD8+IL17A+ TRM 细胞在其他肿瘤中已被证实具有抗肿瘤活性，本研究在小鼠胃癌模型中也得到类似结论，而 S. lutetiensis 通过氧化应激损伤该细胞功能。同时，S. lutetiensis 与功能异常的 CD8+CD160+ TRM 细胞正相关，靶向 S. lutetiensis 可能成为抑制该细胞、治疗胃癌的策略。然而，S. lutetiensis 与 CD8+IL17A+ TRM 细胞减少之间的详细相互作用仍需进一步研究。该研究为理解胃癌发生发展机制提供了新视角，为胃癌治疗开辟了潜在新方向，有望推动基于微生物群的胃癌精准治疗发展。