CREM转录因子作为CAR-NK细胞疗法的关键调控检查点：通过PKA-CREB轴增强抗肿瘤效力的新机制

本研究揭示了转录因子CREM在CAR-NK细胞疗法中的关键调控作用。研究人员发现CAR激活和IL-15信号通过PKA-CREB通路诱导CREM上调，CRISPR敲除CREM可显著增强CAR-NK细胞的抗肿瘤功能并改善表观遗传重编程。该发现为优化过继性细胞免疫治疗提供了新靶点，相关成果发表于《Nature》。

　　

在肿瘤免疫治疗领域，自然杀伤（NK）细胞因其不依赖主要组织相容性复合体（MHC）限制的天然杀伤能力备受关注。嵌合抗原受体（CAR）改造的NK细胞疗法已在血液肿瘤中展现出临床潜力，但其持久性和抗肿瘤效力仍受限于免疫抑制性肿瘤微环境（TME）。尽管T细胞免疫检查点研究取得重大进展，调控NK细胞功能的关键分子机制仍不清楚，特别是CAR激活与细胞因子（如IL-15）信号协同作用下的调控网络亟待解析。

美国德克萨斯大学MD安德森癌症中心的研究团队通过整合单细胞转录组学、表观遗传学和功能实验，首次发现环磷酸腺苷（cAMP）反应元件调节因子（CREM）是CAR-NK细胞的双重负向调控节点。该研究证实CREM通过PKA-CREB信号轴介导的表观遗传重编程限制CAR-NK细胞功能，其靶向干预可显著提升治疗效果。这一重要发现发表于《Nature》杂志，为下一代细胞免疫治疗提供了理论依据和创新策略。

研究采用多组学联用技术体系：单细胞RNA测序（scRNA-seq）分析CAR19-IL-15 NK细胞的动态转录谱；染色质免疫沉淀测序（ChIP-seq）绘制CREM全基因组结合位点图谱；转座酶可及染色质测序（ATAC-seq）解析染色质开放状态；质谱流式（CyTOF）深度表征免疫表型。实验系统包含来自脐带血的NK细胞、多种肿瘤模型（淋巴瘤Raji、乳腺癌PDX BCX.010等）和免疫缺陷小鼠。关键验证采用CRISPR-Cas9基因编辑构建CREM敲除模型，并通过体内外功能实验评估治疗效果。

CREM在CAR-NK细胞中被诱导
通过分析CAR19-IL-15 NK细胞输注前后的单细胞转录组数据，研究发现CREM表达在效应功能高峰期显著上调，伴随激活标志物（GZMB等）和抑制受体（KLRG1等）的共表达模式。在CD70靶向的CAR-NK模型中，证实CREM诱导依赖于CAR的免疫受体酪氨酸激活基序（ITAM）信号和IL-15刺激，且呈现剂量和时间依赖性。肿瘤浸润NK细胞的公共数据集分析显示，CREM在多种癌症类型中高表达并与不良预后相关。

CREM通过PKA-CREB轴被激活
机制研究表明，CAR激活和IL-15均可通过经典PKA-CREB通路诱导CREM：CAR连接触发CD3^ζ
磷酸化，钙离子内流激活PKA，进而磷酸化CREB使其结合CREM启动子；IL-15则通过JAK-STAT和PKA双通路调控CREM。染色质免疫共沉淀（ChIP-qPCR）证实pCREB在CREM启动子的富集，而PKA抑制剂H89或钙螯合剂EGTA可阻断这一过程。STAT3/STAT5也参与调控，但非必需途径。

CREM敲除增强CAR-NK细胞功能
CRISPR敲除CREM显著提升CAR-NK细胞在三维肿瘤球体和复发挑战模型中的杀伤效力，尤其对CD70⁺
肾癌UMRC3和TROP2⁺
胰腺癌PATC148效果显著。在淋巴瘤（Raji）和转移性乳腺癌（BCX.010）小鼠模型中，CREM敲除使CAR70-IL-15 NK细胞的肿瘤控制率提高3倍，并延长生存期。重要的是，这种增强不伴随毒性增加，病理学检查显示主要器官无损伤。

CREM介导表观遗传重编程
全基因组分析揭示CREM直接调控包括细胞代谢（MYC靶基因）、效应功能（IFNG）和抑制性受体（TIGIT）在内的多类基因。CREM敲除后，CAR-NK细胞在肿瘤共培养中保持染色质开放状态，特别是AP-1（JUN/FOS）和CEBP转录因子结合位点可及性增加。这种表观遗传重塑使关键细胞毒性基因（PRF1、GZMA）持续表达，克服了肿瘤诱导的功能障碍。

该研究确立了CREM-PKA-CREB轴作为CAR-NK细胞治疗的核心调控模块，其发现具有多重意义：首先，揭示了不同于T细胞的NK细胞特异性检查点机制；其次，阐明了CAR信号与IL-15协同作用下的转录-表观遗传调控网络；最后，提供了通过基因编辑优化细胞治疗的临床转化路径。研究采用的脐带血来源NK细胞具有现成治疗（off-the-shelf）潜力，结合CREM靶向干预策略，有望突破当前实体瘤治疗瓶颈。这项工作为理解先天免疫细胞功能调控提供了新范式，其多组学研究方法也为其他免疫治疗研究树立了标杆。