综述：CD8+ T 细胞抗肿瘤免疫新见解：癌症干细胞、肿瘤免疫微环境与免疫治疗

这篇综述聚焦 CD8+ T 细胞抗肿瘤免疫，探讨癌症干细胞等影响及相关免疫治疗策略。

　　

CD8⁺ T 细胞抗肿瘤免疫研究综述

肿瘤免疫治疗的突破证实了免疫系统对抗癌症的能力，其中 CD8⁺ T 细胞是重要的肿瘤浸润免疫细胞，在抗肿瘤免疫中发挥关键作用。而癌症干细胞（CSC）会影响 CD8⁺ T 细胞功能，肿瘤免疫微环境（TIME）也会改变抗肿瘤药物效果。本文围绕 CD8⁺ T 细胞、CSC 和免疫治疗展开深入探讨。

CD8⁺ T 细胞的基本机制

1. 激活与浸润：常见淋巴样祖细胞在红骨髓中发育为未成熟前体 T 淋巴细胞，在胸腺因子作用下进入胸腺，分化为表达不同分子的 T 细胞，其中对 MHC-1 有 TCR 亲和力的成为 CD8⁺ T 细胞。在次级淋巴器官中，幼稚 CD8⁺ T 细胞与抗原呈递细胞（APC）表面的 MHC-I 结合，在多种信号因子刺激下被激活，随后浸润到肿瘤组织。然而，肿瘤会干扰 DC 等 APC 的功能，抑制 CD8⁺ T 细胞激活，如 GSCs 通过调节 miR-106a/20b - STAT3 通路抑制 DC 成熟，高表达 FGL2 抑制 CD103⁺ DC 分化。
2. 细胞毒性：CD8⁺ T 细胞通过分泌含多种成分的致死颗粒，或通过 FasL - Fas 受体途径，诱导靶细胞死亡。但 CSC 可抑制 CD8⁺ T 细胞的细胞毒性，例如在三阴性乳腺癌中，CSC 通过 CHI3L1/MAF/CTLA4 轴抑制其细胞毒性。
3. 分化与耗竭：在实体瘤的 TIME 中，多种因素阻碍 CD8⁺ T 细胞功能。幼稚 CD8⁺ T 细胞分化为效应细胞，进一步分化为细胞毒性和记忆细胞。但抗原刺激异常会导致 T 细胞功能障碍，如 T 细胞耗竭，表现为免疫检查点分子持续表达，使细胞增殖和细胞毒性下降。通过阻断 PD-1 等抑制性受体可部分恢复 T 细胞功能。
4. 免疫耐受：自身免疫耐受是防止自身免疫的重要机制，肿瘤细胞可通过多种方式逃避免疫识别，如抑制 DC 活性、下调 HLA-1 表达等。同时，肿瘤还发展出多种防御机制对抗 CTL 攻击，包括快速和延迟的诱导防御机制以及组成性防御机制。

CD8⁺ T 细胞与癌症干细胞在肿瘤发展和预后中的作用

1. 神经系统肿瘤：在颅内肿瘤中，CD8⁺肿瘤浸润淋巴细胞（TILs）对肿瘤预后影响显著。在胶质瘤中，低水平的 CD8⁺ TILs 与不良预后相关，调节 CD8⁺/CD4⁺ TIL 比例可能有治疗意义。在脑膜瘤和垂体腺瘤中，CD8⁺ TIL 水平也与肿瘤复发相关。此外，CSC 在胶质瘤中促进肿瘤血管生成和免疫逃逸，如高表达 CD133 与胶质瘤复发有关，G9a 通过调节 Notch 信号通路抑制 CD8⁺ T 细胞毒性，靶向相关通路或分子可能成为治疗靶点。
2. 黑色素瘤：CD8⁺ T 细胞密度、PD-L1 表达等是黑色素瘤预后的生物标志物。ZEB1 的表达与 CD8⁺ T 细胞浸润减少有关，靶向 ZEB1 可能增强免疫治疗效果。针对 CSC 的疫苗可促进 DC 成熟，激活 CD8⁺ T 细胞，抑制黑色素瘤生长和转移。此外，调节脂肪干细胞的旁分泌信号可吸引 CD8⁺ CTLs，为肿瘤免疫治疗提供新策略。
3. 肝癌：在肝细胞癌（HCC）中，CD8⁺ T 细胞是 TILs 的主要组成部分，其浸润水平与低复发率和延长无复发生存期相关。肿瘤内皮细胞通过表达 GPNMB 诱导 CD8⁺ TIL 耗竭，GPNMB 可能成为治疗靶点。CSC 与 HCC 的发生、发展和耐药相关，如 MTDH 通过上调 PD-L1 抑制 CD8⁺ T 细胞浸润，靶向 HNRNPM 可抑制 CSC 特性，增强 CD8⁺ T 细胞激活，改善免疫治疗效果。
4. 鳞状细胞癌：在头颈部鳞状细胞癌（HNSCC）中，CD8⁺ TIL 的预后价值已得到广泛证实，其浸润水平与患者生存结局相关。在食管鳞状细胞癌（ESCC）中，PES1 通过抑制 IL-15 表达抑制 CD8⁺ CTLs 浸润。CSC 在 HNSCC 的耐药、复发和转移中起重要作用，如 PVT1 通过调节 miR375/YAP1 轴影响 CSC 和 CD8⁺ T 细胞，靶向相关分子或通路可能增强免疫治疗效果。
5. 乳腺癌：在乳腺癌中，CD8⁺ TILs 具有抗肿瘤免疫反应，其浸润程度与患者生存和治疗反应相关。SOX2 可促进 Treg 募集，抑制 CTL 作用；NEFM 甲基化与免疫细胞浸润减少和预后不良有关。在三阴性乳腺癌（TNBC）中，高间质 CD8⁺ TIL 水平是有利的预后因素。CSC 可影响肿瘤微环境和免疫治疗结果，如 CHI3L1 抑制 CD8⁺ T 细胞细胞毒性，靶向相关分子或开发疫苗可能改善 TNBC 治疗效果。
6. 肺癌：在肺癌中，CD8⁺ T 细胞浸润水平与预后呈正相关，如在肺腺癌（LUAD）中，高浸润水平预示良好结局。β - catenin 异常表达与 NSCLC 预后不良相关，且阻碍 CD8⁺ T 细胞浸润。CSC 在肺癌的耐药和免疫逃逸中起重要作用，如 NSCLC 的 CSC 通过上皮 - 间质转化（EMT）抵抗 CD8⁺ CD103⁺肿瘤驻留记忆 T（TRM）细胞介导的细胞毒性，靶向 CSC 的 EMT 联合免疫检查点阻断可能是未来治疗方向。
7. 结直肠癌：在结直肠癌（CRC）中，CD8⁺ T 细胞是独立的预后因素，其浸润水平与患者生存相关。CCL5 缺乏可促进 CD8⁺ T 细胞浸润，抑制肿瘤生长。β - catenin 信号通路可能介导 CRC 对免疫治疗的抵抗，靶向 β - catenin 联合 PD - 1 免疫治疗可能是有前景的方向。CSC 相关分子如 ID1 抑制 CD8⁺ T 细胞浸润，基于 CTL 的免疫治疗可能有助于预防 CRC 复发。

肿瘤干细胞调节 CD8⁺ T 细胞活性的分子机制

1. CSC 直接调节 CD8⁺ T 细胞活性：CSC 通过多种机制直接影响 CD8⁺ T 细胞功能。CSC 表面的 PD-L1 与 T 细胞表面的 PD-1 结合，抑制 TCR 信号通路，减少细胞毒性分子分泌，促进 T 细胞耗竭。CSC 表面的 CD44 与透明质酸结合，激活 RhoA/ROCK 通路，抑制 T 细胞迁移和浸润，同时下调 CD28 表达，损害 TCR 信号。CD133 通过激活 STAT3，诱导 T 细胞分泌 IL-10 和 TGF-β，形成自分泌抑制环。
2. 分泌免疫抑制因子调节 T 细胞功能：CSC 分泌的 TGF-β 激活 Smad2/3 通路，抑制 T-bet 表达，减少 IFN-γ 和颗粒酶 B 产生，诱导 T 细胞向耗竭表型分化。IL-10 和 IL-35 激活相应受体，抑制 mTOR 活性，导致 T 细胞代谢重编程，削弱效应功能。CSC 释放的外泌体携带 PD-L1、非编码 RNA 和免疫抑制蛋白，如 miR-21 通过靶向 PTEN 激活 PI3K/AKT 通路，促进 T 细胞耗竭；FasL 诱导 T 细胞凋亡。
3. 代谢重编程抑制 CD8⁺ T 细胞功能：CSC 高表达 IDO，催化色氨酸分解为犬尿氨酸，导致色氨酸缺乏，激活 GCN2 激酶，抑制 mTORC1 活性，使 T 细胞增殖停滞；犬尿氨酸还可诱导 T 细胞凋亡和促进 Treg 分化。CSC 通过 Warburg 效应分泌大量乳酸，酸化肿瘤微环境，抑制 mTOR 信号和 HIF-1α 稳定性，减少 IFN-γ 分泌，诱导 T 细胞功能耗竭。此外，CSC 释放的游离脂肪酸和氧化脂质通过 PPARγ 通路抑制 CD8⁺ T 细胞的糖酵解和线粒体呼吸，损害能量代谢。
4. 招募和激活免疫抑制细胞：CSC 分泌 CCL2 和 CCL5，招募 Treg 和髓源性抑制细胞（MDSCs），促进免疫抑制环境形成。在胶质瘤中，CSC 通过多种分子介导 Treg 细胞浸润。CSC 还可促进 M2 型巨噬细胞极化，分泌抑制性细胞因子，抑制 CD8⁺ T 细胞激活和增殖。
5. 表观遗传调控与 T 细胞耗竭：CSC 分泌的 TGF-β 诱导 CD8⁺ T 细胞中 DNA 甲基转移酶（DNMT）表达，导致 IFN-γ 和 TNF-α 基因启动子甲基化，使其表达沉默。CSC 外泌体携带的 HDAC 进入 CD8⁺ T 细胞，降低效应基因的染色质可及性。联合使用 DNMT 抑制剂和 HDAC 抑制剂可减少 CSC 数量，提高小鼠生存率。

CD8⁺ T 细胞、癌症干细胞与免疫治疗

1. 核心策略：通过设计针对 CSC 表面特异性标志物（如 CD133、CD44、EpCAM 等）的免疫疗法，可激活 CD8⁺ T 细胞，直接识别和清除 CSC，如 CAR-T 细胞疗法。阻断 CSC 对 CD8⁺ T 细胞的抑制作用，如使用免疫检查点抑制剂（抗 PD-1/PD-L1 抗体）和靶向 CSC 分泌的抑制因子（TGF-β 抑制剂），可促进 CD8⁺ T 细胞活性。采用联合治疗策略，如 CSC 靶向治疗与 T 细胞免疫激活相结合，同时清除 CSC 并增强免疫反应，包括使用 IDO 抑制剂、TGF-β 抑制剂、CSC 疫苗等。
2. 临床试验进展：针对 CSC 的 CAR-T 细胞疗法在多种肿瘤治疗中进行了临床试验。以 CD133 为靶点的 CAR-T 细胞治疗晚期实体瘤的试验显示出一定的安全性，但疗效受靶点异质性限制；EpCAM CAR-T 治疗 EpCAM 阳性实体瘤在部分患者中实现了疾病稳定，但需优化靶点选择；针对 HER2 的 CAR-T 细胞疗法也在进行相关临床试验。CSC 疫苗联合免疫检查点抑制剂可促进抗原交叉呈递，诱导 CSC 特异性记忆 T 细胞，降低复发风险，增强免疫治疗效果。双特异性抗体（BsAb）可同时结合 CSC 和 T 细胞，介导免疫细胞杀伤，如 EpCAM/CD3 双抗体已用于治疗 EpCAM 阳性实体瘤的试验。此外，针对 CSC 代谢和免疫微环境的临床试验也在开展，如使用 CD11b 激活剂联合抗 PD-1 治疗实体瘤、抑制 IDO1 活性、抑制谷氨酰胺酶、使用 MCT1 抑制剂等，但部分单药治疗效果有限，需联合免疫治疗。

挑战与未来方向

目前，针对 CSC 的肿瘤治疗面临诸多挑战。CSC 在同一肿瘤中可能表达不同标志物，需要开发多靶点疗法；CSC 可通过表型转换或下调靶抗原逃避免疫识别，且 CSC 标志物在正常干细胞中也有低表达，需要提高靶向特异性。未来可通过调整免疫治疗的时机和剂量，探索 CSC 特异性新抗原或代谢途径，设计基于患者 CSC 突变谱的新抗原疫苗，以及利用纳米颗粒将 CSC 抗原和免疫佐剂输送到淋巴结，增强 CD8⁺ T 细胞启动效率等策略来克服这些挑战。

结论

肿瘤浸润的 CD8⁺ T 细胞在多种癌症中发挥肿瘤抑制作用，高 CD8⁺ TIL 水平与大多数肿瘤的良好预后相关。然而，TIME 的免疫抑制环境抑制了 CD8⁺ TILs 的抗肿瘤活性，促进肿瘤进展。虽然多种癌症免疫疗法可恢复和增强 CD8⁺ T 细胞的抗肿瘤免疫，但由于 TIME 的抑制作用，部分疗法效果不佳。CSC 在肿瘤微环境的免疫抑制中起重要作用，降低了免疫系统特别是 CD8⁺ TILs 的抗肿瘤活性。目前针对 CSC 的特异性治疗尚未有效开发，未来需要进一步研究 CSC 在癌症患者免疫调节中的作用，开发新的治疗方法，同时优化联合治疗策略，以提高肿瘤治疗效果。