CD36可作為一個重要的多方位的腫瘤治療耙點

　　腫瘤微環境的強免疫抑制的未知機理是近幾年來的研究熱點。解答這些機理中的關健問題將在更多人群中進一步推進腫瘤免疫治療的效力。代謝失調或代謝轉變是腫瘤細胞的一大特征。近些年來大量的研究證據表明腫瘤微環境（the tumor microenvironment, TME）與正常組織環境或是血液有著顯著不同的代謝表征，而代謝通路如何調節腫瘤的免疫應答是一個重要的問題。腫瘤微環境的一個表征是脂代謝紊亂和失調，主要表現為脂質富集。增高的脂類吸收（包括脂肪酸，膽固醇）和細胞內中性脂質富集，不但抑制抗腫瘤的免疫應答，反而增強促腫瘤的免疫應答。受此影響的腫瘤浸潤免疫細胞包括，抗原遞呈的樹突狀細胞，中性粒細胞，髓系衍生抑制性細胞（MDSC），腫瘤相關巨噬細胞，調控性CD4 T細胞（Treg），以及細胞毒性CD8 T細胞。

　　2021年6月7日，索爾克研究所的Susan Kaech團隊和德國腫瘤研究中心的崔國梁團隊合作（徐仕昊博士為第一作者）在Immunity發表了題為Uptake of oxidized lipids by the scavenger receptor CD36 promotes lipid peroxidation and dysfunction in CD8+ T cells in tumors的論文。在文中，作者主要探討了CD8 T細胞如何在脂代謝層面適應腫瘤微環境，以及其代謝變化如何影響其腫瘤殺傷的免疫反應。作者發現，在腫瘤微環境，諸類脂含量增高，尤其氧化性磷脂；腫瘤浸潤CD8 T細胞 (CD8 TILs) 的胞內脂質含量上升。與此同時，功能失調的腫瘤浸潤CD8 T細胞增高脂的膜受體CD36分子的表達。作者首次發現腫瘤浸潤CD8 T細胞表面的CD36分子吸收氧化性低密度脂蛋白（OxLDL），激活脂質過氧化（lipid peroxidation），從而抑制CD8 細胞的效應功能。

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　　首先為了弄明白腫瘤微環境包含哪些脂類及其濃度變化，作者利用小鼠皮下腫瘤模型，分離腫瘤組織液tumor interstitial fluid (TIF)，與分離的血清一起，進行了脂質的質譜檢測。其結果顯示多種脂肪酸（free fatty acids），酰基肉堿，和膽固醇酯在腫瘤組織液的含量顯著升高。為了進一步了解腫瘤浸潤CD8 T細胞對高脂的腫瘤微環境的應答，結合流式細胞術，作者檢測了腫瘤浸潤CD8 T細胞的脂攝取和胞內脂含量。結果發現，腫瘤浸潤CD8 T細胞增強了對不同脂的攝取，包括脂肪酸、膽固醇，同時升高了胞內脂含量。不飽和脂肪酸易被自由基氧化，而氧化后的脂類不穩定，能介導氧化應激相關的和依賴于鐵離子的程序性細胞死亡，又稱鐵死亡（ ferroptosis）。通過免疫組化染色，作者發現，相比正常組織，腫瘤含有更高的氧化性磷脂。同時，腫瘤浸潤CD8 T細胞 升高了對OxLDL的吸收，以及脂的過氧化。這些結果表明，腫瘤浸潤CD8 T細胞在高脂的腫瘤微環境確實有在脂代謝上的適應(adaptation)或是轉變。

　　脂的跨膜轉運通常依賴于各種脂的膜受體或轉運子。通過結合基因組表達譜和流式細胞術，作者又發現，腫瘤浸潤CD8 T細胞上調脂受體CD36的表達水平，在終末功能衰竭性CD8 T細胞（terminally exhausted CD8 TILs）尤甚。人源的腫瘤浸潤CD8 T細胞也有相似的表征。為了了解CD36是否參于調控CD8 T細胞的抗腫瘤功能，作者利用CD36敲除的轉基因小鼠模型，發現CD36敲除（Cd36-/-）的CD8 T細胞比野生型（Cd36+/+）CD8 T細胞有更強的抗腫瘤功能和活性。這些實驗結果表明，高表達水平的CD36，不僅和腫瘤浸潤CD8 T細胞的功能失調有相關性，而且直接參與調節CD8 T細胞的抗腫瘤功能。

　　CD36作為脂受體，在不同的細胞中參與了對各種脂類的結合和吸收。為了了解CD36是否在CD8 T細胞中結合某些特定的脂類，作者比較了Cd36-/ -和Cd36+/+細胞對各種脂的吸收。結果顯示，相比于Cd36+/+細胞，Cd36-/-細胞在長鏈或中鏈脂肪酸或膽固醇的吸收，或是在胞內中性脂含量，或是脂脂酸的線粒體氧化，沒有顯著差別。但是，在對OxLDL的吸收上，Cd36-/-細胞有明顯的降低。通過成像流式細胞術，作者發現，OxLDL與胞膜的CD36有共定位。這些實驗結果表明，腫瘤浸潤CD8 T細胞上的CD36分子參與對OxLDL的吸收。

　　為了進一步闡明CD36和OxLDL如何調控CD8 T細胞，作者發現OxLDL通過CD36抑制CD8 T細胞的效應功能。OxLDL對CD8 T細胞的免疫抑制功能是通過激活脂的過氧化及下游的p38激酶。為了檢驗是否能調控脂的過氧化來改變CD8 T細胞的抗腫瘤功能，作者在CD8 T細胞中過表達谷胱甘肽-過氧化脂降解酶（GPX4），并過繼到載瘤小鼠中。結果顯示，相比對照組，GPX4 過表達的CD8 T細胞表現出更強的腫瘤抑制活性，與之相伴的是更高的效應功能。

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　　氧化性脂類是炎癥反應包括動脈粥樣硬化的一個顯著特征，但是它在腫瘤微環境中的作用并不清楚。該論文顯示了腫瘤微環境中一種新的免疫抑制模式：通過高表達脂受體CD36，腫瘤浸潤CD8 T細胞吸收氧化性低密度脂蛋白，升高脂質過氧化，增強p38激酶活性，從而喪失其抗腫瘤的效應功能（圖1）。p38激酶最近也被發現參于負調控腫瘤浸潤CD8 T細胞的抗腫瘤功能。過高的過氧化脂可引發細胞的鐵死亡。最近的另一論文發現了非常類似的結果：CD36通過調控脂質過氧化和細胞鐵死亡抑制CD8 T細胞的抗腫瘤功能（詳見BioArt報道：Cell Metab | 易慶團隊揭示脂代謝分子CD36調節腫瘤內CD8+T細胞功能的新機制）。大部分的脂肪酸或是其它脂類的運輸依賴于脂蛋白或是白蛋白，而且腫瘤內凋亡細胞會產生大量高活性的氧化性脂。該研究結果進一步闡明了，氧化性脂或是氧化性低密度脂蛋白，通過CD8 T細胞高表達的脂受體CD36，激活p38從而影響CD8 T細胞的效應功能。基于脂質過氧化的鐵死亡近幾年在腫瘤學上引發廣泛關注，而谷胱甘肽-過氧化脂降解酶GPX4是誘導鐵死亡的一個關鍵靶點。該論文顯示GPX4在CD8 T細胞的抗腫瘤活性也起重要作用。

　　至此，研究人員相信，基于抑制GPX4來誘導腫瘤鐵死亡的治療方案需要避開對CD8 T細胞的副作用。除了CD36在CD8 T細胞的作用，近些年其它的研究顯示CD36可調控Treg 細胞在腫瘤中的脂代謝，存活和功能；參與調節腫瘤干細胞的代謝和存活，說明CD36可作為一個重要的多方位的腫瘤治療耙點。