对一项关于胰腺导管腺癌中促癌Tc17细胞及其与肿瘤微环境交互作用的重要研究的学术报告
近期，一项发表在顶级胃肠病学期刊 Gut 上的原创性研究，为我们理解胰腺导管腺癌（Pancreatic Ductal Adenocarcinoma, PDAC）这种致死率极高的恶性肿瘤的免疫微环境和疾病进展机制提供了全新的视角。该研究由德国马尔堡大学的Felix Simon Ruben Picard、Veronika Lutz、Anna Brichkina等作为共同第一作者，在Magdalena Huber教授等人的带领下完成，于2023年2月在线发表（Gut 2023;72:1510–1522）。
胰腺导管腺癌以其预后极差、5年生存率仅约9%而著称，其肿瘤组织的一个显著特征是富含大量由癌症相关成纤维细胞（Cancer-Associated Fibroblasts, CAFs）和浸润免疫细胞构成的促纤维增生性间质（或称“肿瘤基质”）。这种复杂的肿瘤微环境（Tumor Microenvironment, TME）在PDAC的进展、异质性和耐药性中扮演了关键角色。CAFs作为基质的主要细胞成分，通过分泌细胞因子、重塑细胞外基质等方式深刻影响着TME。
在免疫细胞方面，传统观点认为浸润的CD8+ T细胞（特别是产生IFN-γ的细胞毒性T淋巴细胞，CTL）对控制肿瘤有益。然而，也存在一类非经典的、能够产生白细胞介素-17A（Interleukin-17A, IL-17A）的CD8+ T细胞亚群，称为Tc17细胞。Tc17细胞在自身免疫病和某些胃肠道癌症中已被发现具有促进疾病的作用，并与患者不良预后相关，但其在PDAC中的存在、功能及临床意义尚属未知。同时，已知IL-17A本身在PDAC早期癌变（如胰腺上皮内瘤变）和肿瘤生长中具有一定促进作用，并能调节CAFs的转录组。本研究旨在系统性地探究Tc17细胞在PDAC中的临床相关性、生物学功能及其驱动肿瘤进展的具体分子与细胞机制，以期发现新的预后标志物和治疗靶点。
本研究采用了从临床样本分析到基础机制探索，再到体内外功能验证的综合性研究策略，逻辑严谨，层层递进。
第一环节：临床相关性分析——Tc17细胞浸润与PDAC患者不良预后显著相关 研究者首先收集了112例PDAC患者的胰腺组织样本，通过多重免疫组化染色技术，检测了肿瘤浸润CD8+ T细胞中Tc17细胞的两个标志物：转录因子RORγt和细胞因子IL-17A。分析发现，CD8+RORγt+或CD8+IL-17A+细胞（即Tc17细胞）的丰度增加，与患者的总生存期缩短呈现高度显著的相关性。更重要的是，这种相关性在多变量Cox回归分析中被证实是独立的预后因素。此外，Tc17细胞的高频率还与更大的肿瘤尺寸（T3/T4期）、淋巴结转移（N+）以及更晚的肿瘤分期（UICC III/IV期）显著相关。与此形成对比的是，总CD8+ T细胞的浸润与较长的生存期相关，而Th17细胞（CD4+RORγt+）的丰度虽与晚期肿瘤分期有关，却并非独立的预后标志物。这些结果强烈提示，在PDAC的CD8+ T细胞池中，存在一个独特的、具有促癌潜能的Tc17亚群，其浸润是疾病侵袭性强和预后差的重要标志。
第二环节：体内功能验证——Tc17细胞直接促进胰腺肿瘤生长 为了直接验证Tc17细胞的功能，研究团队建立了小鼠模型。他们从转基因小鼠中分离CD8+ T细胞，在体外用特定细胞因子（TGF-β + IL-6）诱导分化为Tc17细胞，或用IL-2 + IL-12诱导分化为传统的细胞毒性T细胞（CTL，作为对照）。将这些体外诱导的Tc17或CTL过继转移至已接种胰腺肿瘤细胞（PancOVA）的小鼠体内。结果显示，接受CTL治疗的小鼠能够有效排斥肿瘤，这与CTL的抗肿瘤功能一致；而接受Tc17细胞治疗的小鼠，其肿瘤生长速度显著加快。从肿瘤组织中回收的Tc17细胞（包括过继转移的和内源性的）仍能稳定产生IL-17A。这一实验直接证明了Tc17细胞在体内具有促进PDAC生长的能力。然而，当研究人员将肿瘤细胞与IL-17A、Tc17细胞或其培养上清（Tc17-Conditioned Medium，Tc17-CM）直接共培养时，并未观察到肿瘤细胞增殖的显著增强。这暗示Tc17细胞的促瘤作用并非直接作用于肿瘤细胞，很可能是间接的，即通过调节肿瘤微环境中的其他细胞类型来实现。
第三环节：机制探索I——Tc17细胞通过IL-17A与TNF协同诱导炎性CAF分化 鉴于PDAC基质中CAF的核心作用，研究者将目光投向了胰腺星状细胞（Pancreatic Stellate Cells, PSCs），它们是CAF的主要前体细胞。他们用Tc17-CM处理处于静息状态的小鼠或人源PSC，发现这能有效诱导PSC向炎性癌症相关成纤维细胞（Inflammatory CAFs, iCAF）表型分化。iCAF的标志基因，如 *Cxcl1*、*Il6*、*Ly6c*、*Saa3*、Csf3 等表达显著上调，而与肌成纤维细胞性CAF（myCAF）相关的标志物（如αSMA）未受影响。RNA测序分析进一步证实，Tc17诱导的iCAF（Tc17-iCAF）其转录组特征与已发表的、由肿瘤细胞来源因子驱动的iCAF特征高度相似。机制上，敲除PSC上的IL-17受体A链（IL-17RA）会严重削弱其对Tc17-CM的反应，表明IL-17信号是必需的。进一步拆解Tc17的分泌组发现，其促iCAF分化的效应主要是通过IL-17A和肿瘤坏死因子（TNF）的协同作用实现的。中和Tc17-CM中的TNF或使用IL-17A/F双敲除的Tc17细胞（DKOTc17）的培养上清，均不能完全诱导iCAF表型；而将重组IL-17A与TNF联合使用，则能模拟出Tc17-CM的效应。此外，研究还发现，由Tc17诱导产生的iCAF其培养上清中含有高水平的IL-6，而IL-6正是Tc17细胞分化所必需的细胞因子之一。这揭示了一个Tc17细胞与iCAF之间的正反馈环路：Tc17通过IL-17A和TNF诱导iCAF形成，而iCAF又通过分泌IL-6促进更多Tc17细胞的分化，从而放大促肿瘤微环境。
第四环节：机制探索II——Tc17-iCAF通过改变肿瘤细胞转录谱促进其增殖 接下来，研究探讨了Tc17-iCAF如何促进肿瘤生长。他们将胰腺肿瘤细胞（PancOVA）与不同表型的CAF（包括Tc17-iCAF、TGF-β诱导的myCAF、静息PSC等）进行共培养。结果显示，只有与Tc17-iCAF共培养时，肿瘤细胞的增殖能力才显著增强。为了解析其背后的分子机制，他们对与Tc17-iCAF或myCAF共培养后的肿瘤细胞进行了RNA测序。差异表达基因分析表明，与myCAF相比，Tc17-iCAF重塑了肿瘤细胞的转录组，使其上调了与细胞增殖、信号转导、代谢（特别是胆固醇合成和糖酵解途径）、细胞外基质组织、抗凋亡以及上皮-间质转化（Epithelial-Mesenchymal Transition, EMT）相关的大量基因。基因集富集分析（GSEA）显示，Tc17-iCAF诱导的肿瘤细胞基因表达特征，与已报道的依赖于白血病抑制因子（Leukemia Inhibitory Factor, LIF）信号通路的小鼠PDAC模型肿瘤细胞特征，以及人类PDAC中侵袭性较强的“基底样A型”和“经典型A型”亚群的基因特征存在显著重叠。这表明Tc17-iCAF可能通过赋予肿瘤细胞更具攻击性的分子表型来驱动疾病进展。
第五环节：体内验证机制——IL-17RA+ iCAF是Tc17驱动肿瘤生长的必要条件 最后，研究通过一系列精巧的体内实验验证了上述细胞互作机制。首先，将体外预诱导的Tc17-iCAF与肿瘤细胞共同注射到免疫缺陷小鼠（Rag1-/-或裸鼠）体内，发现Tc17-iCAF能显著促进小鼠和人类PDAC肿瘤的生长，并且这些注射的CAF在体内维持了Ly6C高表达的炎性表型。反之，注射DKOTc17诱导的CAF或静息PSC则促瘤效应较弱。其次，在免疫正常小鼠中过继转移Tc17细胞（而非DKOTc17细胞），能促进内源性CAF向Ly6C高表达的iCAF表型转化，并加速肿瘤生长。最后，也是最关键的机制验证：研究者使用了IL-17RA基因敲除小鼠。他们将Tc17细胞过继转移给IL-17RA敲除小鼠，同时共注射野生型（IL-17RA阳性）或IL-17RA敲除的PSC。结果发现，只有当PSC表达IL-17RA（即能接收IL-17信号）时，Tc17细胞才能有效促进肿瘤生长并诱导CAF呈现炎性表型；若PSC也缺乏IL-17RA，则Tc17细胞的促瘤效应被完全阻断。这直接证明了，成纤维细胞（CAF前体）上的IL-17RA是Tc17细胞发挥其促PDAC生长功能所不可或缺的媒介。
本研究得出明确结论：Tc17细胞是PDAC中一种新型的、具有促癌功能的CD8+ T细胞亚型。它们通过分泌IL-17A并与TNF协同作用，驱动肿瘤基质中的成纤维细胞（通过其表达的IL-17RA受体）分化为促炎性的iCAF。这些iCAF一方面通过分泌IL-6等因子与Tc17细胞形成正反馈环路，稳定并扩增这一促癌微环境；另一方面，iCAF能重塑肿瘤细胞的转录程序，使其获得增强的增殖、代谢和生存能力，从而最终加速PDAC的进展。临床数据与实验结果的相互印证，构建了一个从“Tc17细胞浸润”到“iCAF形成”再到“肿瘤细胞恶性表型获得”的完整病理轴。
科学价值与应用前景： 1. 发现了新的预后生物标志物： Tc17细胞在肿瘤组织中的频率是一个独立于总CD8+ T细胞的、强有力的PDAC不良预后指标，为临床风险分层提供了新工具。 2. 揭示了PDAC进展的新机制： 研究阐明了Tc17细胞、CAF和肿瘤细胞三者之间此前未知的交互对话网络，深化了对PDAC免疫微环境复杂性的理解。 3. 提出了潜在的治疗新策略： 研究指出，靶向Tc17细胞或其效应通路（如联合阻断IL-17A和TNF），或靶向Tc17-iCAF诱导的肿瘤代谢重编程，可能成为治疗PDAC的新思路。此外，评估肿瘤内Tc17细胞占比或有助于筛选可能从检查点抑制剂治疗中获益的患者。 4. 明确了治疗靶点的细胞特异性： 研究强调，针对IL-17通路时，靶向基质细胞（成纤维细胞）上的IL-17RA可能比泛泛地靶向IL-17A更具策略性，以避免影响其他可能有抗肿瘤作用的IL-17来源细胞（如某些Th17细胞）。
本研究的亮点在于其系统性、严谨性和创新性： * 临床与基础紧密结合： 从大样本临床队列中发现现象（Tc17与预后差相关），到利用多种体内外模型阐明机制（Tc17→iCAF→肿瘤细胞），最终回到体内验证关键节点（IL-17RA在成纤维细胞上的必要性），逻辑闭环完整。 * 细胞类型辨析清晰： 明确区分了Tc17与总CD8+ T细胞、Th17细胞的不同功能与临床意义，突出了Tc17亚群的独特性。 * 机制挖掘深入： 不仅发现了Tc17诱导iCAF，还深入解析了其依赖于IL-17A与TNF协同作用的分子机制，以及Tc17与iCAF之间通过IL-6形成的正反馈环路。 * 技术手段全面： 综合运用了免疫组化、流式细胞术、体外细胞共培养、细胞因子中和实验、RNA测序、基因敲除小鼠模型、过继性T细胞转移等多种前沿技术。 * 结论具有转化潜力： 研究最终将复杂的细胞互作网络凝练为可干预的靶点（IL-17A/TNF协同轴、IL-17RA、iCAF分泌的因子等），为开发新的联合疗法提供了坚实的理论基础。
总而言之，这项研究不仅重新定义了CD8+ T细胞在PDAC中的作用谱系，首次将Tc17细胞确立为关键的促癌因子，而且完整描绘了其通过“教育”肿瘤基质、进而赋能肿瘤细胞的精细调控网络，为改善这种顽固恶性肿瘤的治疗现状带来了新的希望。