类型a
本研究的主要作者为Mahrukh A. Huseni、Lifen Wang、Joanna E. Klementowicz、Kobe Yuen等，通讯作者为Mahrukh A. Huseni与Nathaniel R. West。研究团队主要来自Genentech公司（美国南旧金山），合作单位包括Beth Israel Deaconess Medical Center、Memorial Sloan Kettering Cancer Center、Barts Cancer Institute及University of Pittsburgh Medical Center。该研究于2023年1月17日发表在*Cell Reports Medicine*期刊上（第4卷，文章编号100878），题目为“CD8+ T cell-intrinsic IL-6 signaling promotes resistance to anti-PD-L1 immunotherapy”。
研究的学术背景围绕免疫检查点抑制剂（immune checkpoint inhibitors, ICIs）在肿瘤治疗中的耐药问题展开。尽管ICIs已被批准用于多种癌症，但大多数患者未能获得持久临床应答，因此识别可干预的耐药机制是肿瘤免疫治疗领域的核心挑战之一。白细胞介素6（interleukin-6, IL-6）是一种多效性细胞因子，既往研究提示其与肿瘤进展及ICI治疗耐药相关，但具体机制尚不明确。本研究的目的是系统评估IL-6信号在抗PD-L1治疗耐药中的作用，并在临床和临床前模型中验证其机制。
研究流程主要包括临床数据分析和临床前实验两大板块。在临床数据分析部分，研究者首先利用IMmotion150临床试验（一项针对未经治疗的转移性肾细胞癌的随机II期试验）中atezolizumab（抗PD-L1）单药治疗组患者的治疗前肿瘤活检RNA-seq数据，比较疾病进展（progressive disease, PD）患者与疾病控制（完全缓解/部分缓解/疾病稳定）患者之间的差异表达基因。分析显示IL6在PD患者中显著升高，且与IL-6信号通路下游分子STAT3及SOCS3的表达强相关。通过原位杂交（in situ hybridization, ISH）确认IL6 mRNA主要表达于肿瘤上皮细胞和基质细胞。多变量生存分析表明，在接受atezolizumab单药治疗的患者中，肿瘤IL6高表达与较差的总生存期（overall survival, OS）显著相关（风险比2.72，p=0.008），尤其在CD8+ T细胞签名高的患者中更为明显（风险比4.30，p=0.014）。此外，研究者还分析了转移性三阴性乳腺癌（IMpassion130相关试验PCD4989g）和转移性尿路上皮癌（IMvigor210及IMvigor211试验）患者血浆样本，发现血浆IL-6水平在atezolizumab治疗患者中显著升高，并与较差的OS相关。
在临床前实验部分，研究者在EMT6小鼠乳腺癌模型中测试了抗IL-6受体（anti-IL6R）抗体与抗PD-L1抗体联合治疗的疗效。结果显示联合治疗显著改善肿瘤控制和无进展生存（风险比0.11，p<0.0001），并显著增加肿瘤浸润CD8+ T细胞（cytotoxic T lymphocytes, CTLs）的频率和数量，同时提高了多功能性（IFN-γ+TNF+GzmB+）CTL的比例和绝对数量。在CT26和MC38模型中同样观察到联合治疗的协同效应。为了探究IL-6对CTL功能的直接影响，研究者对来自肾细胞癌和尿路上皮癌患者的外周血CD8+ T细胞进行了单细胞RNA测序。差异表达分析显示，高血浆IL-6患者的CTL中与效应功能相关的基因（如IFNG、GZMK、CD69等）表达较低，而与核糖体蛋白合成和葡萄糖代谢相关的基因表达较高，提示CTL处于转录静息或功能受损状态。体外实验中，IL-6显著抑制OT-I转基因小鼠CTL在SIINFEKL肽刺激后IFN-γ、TNF和GzmB的表达，并降低CTL对负载SIINFEKL的MC38细胞的杀伤能力。RNA-seq分析显示IL-6抑制了效应分化相关转录因子Tbx21和Eomes的表达，同时促进Foxo1和Bach2等与初始/记忆状态相关的基因表达。机制上，IL-6通过STAT3依赖的方式快速诱导转录因子BATF的表达，而利用CRISPR-Cas9敲除BATF可消除IL-6对CTL效应分化的抑制作用。最后，研究者构建了CTL特异性IL6R敲除小鼠（Cd8ΔIl6r），发现在MC38肿瘤模型中，CTL内在的IL-6信号缺失足以增强抗PD-L1治疗的抗肿瘤CTL应答和肿瘤控制效果。
本研究的主要结论是：IL-6通过CTL内在的STAT3-BATF信号轴抑制CD8+ T细胞的效应分化，从而促进抗PD-L1免疫治疗的耐药。IL-6/IL6R阻断与PD-L1阻断联合能够协同增强抗肿瘤CTL应答并改善肿瘤控制。这一发现为临床上将IL-6通路抑制剂与ICIs联合应用于癌症患者提供了理论依据。
本研究的科学价值在于首次系统阐明了IL-6直接作用于CD8+ T细胞抑制其效应分化的分子机制，并证实CTL内在IL-6信号足以限制抗PD-L1疗效。其应用价值在于：由于抗IL-6/IL6R药物已被批准用于类风湿关节炎、细胞因子释放综合征等多种疾病，临床安全性数据充分，因此这类药物与ICIs的联合方案具有快速临床转化的可行性。
本研究的亮点包括：在多个独立临床试验队列中一致观察到IL-6与atezolizumab疗效不佳相关；通过CTL特异性基因敲除小鼠模型证明了IL-6对CTL的直接抑制作用在体内足以影响ICIs疗效；揭示了STAT3依赖的BATF诱导是IL-6抑制CTL效应分化的关键下游机制；以及联合阻断IL6R和PD-L1在多种小鼠肿瘤模型中均表现出协同抗肿瘤效果。