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導語：
免疫檢查點抑制劑(ICI)以免疫調節(jié)途徑為靶點，增加抗腫瘤反應，使癌癥免疫治療發(fā)生了革命性的變化。盡管ICI免疫治療取得了顯著的成功，但有一部分患者出現了類似于自身免疫性疾病的免疫相關不良事件(irAEs)。雖然irAEs的臨床特征很明顯，但irAEs的致病機制仍然不清楚。
文章簡介：
在這里，作者重點關注irAEs患者的調節(jié)性T細胞(Treg)，因為這些細胞在維持外周免疫耐受中至關重要，Treg在癌癥患者的外周血中出現擴張，并大量表達檢查點分子，因此是ICI免疫治療的直接靶點。作者在發(fā)生irAEs的黑色素瘤患者血液中發(fā)現CD4+CD25+CD127-Tregs以炎癥、凋亡和代謝特征的轉錄重編程。來自不同癌癥患者（發(fā)生irAEs）和患有自身免疫性疾病患者的Tregs都有這種炎性信號。作者的發(fā)現表明，炎性Treg重編程是發(fā)生irAEs的一個特征，這可能有助于未來在不干擾外周耐受的情況下誘導抗腫瘤免疫。
結果解讀：
irAEs發(fā)生的分子機制仍然不清楚，對機制的描述將有助于設計出誘導強大的抗腫瘤免疫的轉化方法（在不干擾外周免疫耐受的情況下）。從接受抗PD1治療的晚期黑色素瘤患者的血液中分離出CD4+CD25+CD127-Tregs，并進行轉錄分析。其中11名患者出現了irAEs，如低葡萄牙炎、甲狀腺炎、牛皮癬和結腸炎，以下稱為Mel-irAEs，15例沒有出現(稱為為Mel-ctrl)雖然作者沒有觀察到Mel-irAEs和Mel-ctrl之間的CD4+CD25+CD127-Tregs的頻率有顯著差異，但是全基因組RNA-seq分析顯示，兩組間存在252個差異表達基因。聚焦Treg生物學和免疫相關基因，作者確定了Mel-irAEs上調轉錄的核心特征（與Mel-ctrl相比）(圖1A)。這些基因包括與炎癥和白細胞移動有關的編碼趨化因子和趨化因子受體的基因，如CXCL2、CXCL16、CXCL10和CCR1；以及分解ARG1的氨基酸和抗氧化劑SOD2等酶。相反，與激活Treg的功能相關的基因，如CCR3和SERPINE2，或代謝過程中的基因，如ADAM12和ATP6AP11，在Mel-irAE Tregs中顯著下調(圖1A)。DEGs的通路分析表明，與Mel-ctrl Tregs相比， Mel-irAEs Tregs呈現炎癥性表型，包括白細胞激活、炎癥反應、細胞因子產生、氧化應激反應、I型干擾素信號和干擾素γ信號(圖1B)。詳細地來講，GSEA證明MEL-irAEs Tregs在促炎過程（如“IFNγ response”、“TNF-α signaling via NFKb”和“IL-6/JAK/STAT3 signaling”）中被富集， (圖1C)。
Treg代謝在穩(wěn)定狀態(tài)驅動增殖和免疫抑制特性，不穩(wěn)定的代謝會導致自身免疫疾病的出現。在此背景下，作者利用GSEA進行分析，結果顯示與Mel-ctrl Tregs相比，Mel-irAEs Tregs發(fā)生代謝重排。Mel-irAEs Tregs的代謝重排以“MTORC1 signaling”、“reactive oxygen species pathway”和“Fatty acid metabolism”為特征 (圖1C)。這些數據為晚期黑色素瘤患者中CD4+CD25+CD127-Tregs重編程的信號提供了新的見解，這些患者在ICI免疫治療后出現irAEs，轉向促炎表型，并伴有代謝的變化。
盡管irAEs具有廣泛的臨床特征，但目前尚不清楚它們與自身免疫綜合征有共同的致病特征。與健康個體的Treg相比，自身免疫性疾病的Treg顯示了與Mel-irAEs Treg表型相似的失調的轉錄程序(圖2A)。GSEA分析表明， Mel-irAEs Treg的DEGs在自身免疫性疾病Treg中過表達，包括與IFNγ信號(CXCL10, IFNGR2, BCL3和CD63)、白細胞活化(IRF1, ARG1, NLRP3,IFNGR1和 STAT3)、自噬調節(jié)(MAP1LC3B,BNIP3L,FOXO3,LAMTOR5和RAB5A)、細胞凋亡(MAP1LC3B,BNIP3L,FOXO3,LAMTOR5和RAB5A)和代謝過程調節(jié)(Ldlr、ATF3、MAP3K8、有關的基因(圖2A及2B)?？傊髡叩陌l(fā)現表明，自身免疫性疾病患者和irAEs患者的Treg具有共同的轉錄圖譜。這一圖譜豐富于炎癥、凋亡和代謝途徑，是不穩(wěn)定Tregs的特征。
為了檢驗Tregs的炎性重編程是否是黑色素瘤患者在抗pd1免疫治療后經歷irAEs的特異性，作者分別對出現和未出現irAEs的患者（腎癌、肝癌、膀胱癌和非小細胞肺癌在抗pd1免疫治療后）的Tregs進行了轉錄分析(分別表示為CA-irAEs或CA-ctrl)。與CA-ctrl Tregs相比，CA-irAEs Tregs具有明顯的轉錄差異，一共具有225 DEGs。通路分析顯示，CA-irAEs Tregs的炎癥特征與Mel-irAEs Tregs非常相似，白細胞激活、細胞因子產生、免疫效應過程和應激反應是富集最顯著的途徑之一(圖3B)。GSEA分析進一步證實了CA-irAEsTregs的不穩(wěn)定炎癥表型，與Mel-irAEsTregs相似。詳細地說，IFNγ response (通過IRF1、IRF2、IRF7、IRF9、STAT1、STAT2、CCL5、CXCL9、CXCL10和CD274基因)、IFNα response (具有最高豐度的基因，如IRF1、IRF2、IRF7、IRF9、STAT2、CXCL10、IFITs和IFI)和IL2-STAT5信號(IL1R2、EOMS、BCL2L1、SOCS1、CXCL10、CS2和TNFSF10)是最豐富的途徑(圖3C)。值得注意的是，在CA-irAEs中被激活的Tregs上游調節(jié)因子包括：IFNγ、IFNα、IL-17A、TBX、NFkB、HIF1A、IRF1、RUNX1、IL-1B、TNFSF10、STAT1、STAT3和STAT6(圖3D)。綜上所述，這些發(fā)現確定了從irAEs的患者中分離出來的Treg具有獨特的促炎轉錄特征，這種情況在不同類型的癌癥中是常見的。
由于外周血仍然是最容易獲得的組織，irAEs的發(fā)展遍及全身，作者推斷，識別循環(huán)Treg中的特征可以表征irAEs的發(fā)展，而與癌癥類型無關。為此，作者比較了Mel-irAEs、CA-irAEs、自身免疫性疾病和健康Treg中的基因表達(圖4A)。對三種疾病環(huán)境中的基因組進行比較，發(fā)現93個共同的DEG(1.8%重疊)，由參與Treg免疫相關過程和炎癥反應調節(jié)(包括SOCS1、SOCS3、IFNG、RORC、IL17RE、ARG1、AREG和SEMA6B)的19個基因的突出核心特征組成(圖4A)。通路分析表明，93個共同的DEGs主要參與炎癥過程，IFNγ介導的反應、免疫激活和應激反應高度富集(圖4B)?？偠灾髡叩陌l(fā)現揭示了在不同癌癥類型的irAE中普遍存在的Treg炎癥信號，這與自身免疫疾病的Treg相同，這表明以這些特征為靶點可能有助于設計新的治療方法來管理irAE以及為開發(fā)液體“活檢”帶來希望。
全文總結：
TME中Treg的增加是腫瘤的一個標志，這與腫瘤細胞的侵襲性和免疫治療反應受損有關，但irAEs的發(fā)展可能是通過外周淋巴室中失調的免疫反應來調節(jié)的。因此，對血液的分析可以揭示irAEs的致病機制。由于ICI免疫治療是靜脈給藥，大量表達檢查點分子(即PD1和CTLA4)的Tregs將作會為靶向，這可能導致外周耐受性的失調。而作者的發(fā)現強調了在ICI免疫治療中，irAEs患者的外周Tregs重新編程為炎性信號，填補了這方面的空白。綜上所述，作者的數據表明，我們應進一步探討外周免疫反應，以確定irAEs發(fā)生的機制。明確ICI治療所致患者耐受性下降和irAEs發(fā)生的機制將加深我們對癌癥免疫失調的理解，并有助于管理irAEs。
參考文獻
1. Grigoriou M, Banos A, Hatzioannou A, et al. Regulatory T-cell Transcriptomic Reprogramming Characterizes Adverse Events by Checkpoint Inhibitors in Solid Tumors. Cancer Immunol Res Jul 2021;9(7):726-734.doi:10.1158/2326-6066.CIR-20-0969 .
