CD155/TIGIT信号调控CD8+ T细胞代谢并促进人类胃癌进展的研究报告

作者及机构
本研究由中山大学附属第一医院病理科的柯尊富（Zunfu Ke）教授团队主导，合作单位包括中山大学肿瘤防治中心、广东省中医院等多家机构。第一作者为贺卫玲（Weiling He）、张辉（Hui Zhang）和韩飞（Fei Han）。研究成果于2017年9月7日在线发表于《Cancer Research》期刊（DOI: 10.¹¹⁵⁸⁄₀₀₀₈-5472.CAN-17-0381）。

学术背景
胃癌（Gastric Cancer, GC）是全球高发恶性肿瘤，五年生存率低于30%，现有治疗手段效果有限。肿瘤微环境中的免疫抑制是治疗失败的重要原因，其中T细胞功能耗竭是关键机制。TIGIT（T cell immunoreceptor with immunoglobulin and ITIM domains）是近年来发现的免疫检查点分子，通过结合配体CD155抑制T细胞功能，但其在胃癌中的作用机制尚不明确。本研究旨在揭示CD155/TIGIT信号如何通过代谢重编程导致CD8+ T细胞功能耗竭，从而促进胃癌进展。

研究流程与方法
1. 临床样本分析
- 样本来源：收集138例胃癌患者及健康对照者的外周血单核细胞（PBMCs）和肿瘤组织，排除CMV感染及自身免疫疾病患者。
- 实验设计：通过流式细胞术检测CD4+和CD8+ T细胞中TIGIT的表达比例，分析其与临床病理特征的相关性。
- 功能验证：分选TIGIT+和TIGIT- CD8+ T细胞，通过CFSE增殖实验、细胞因子（IFNγ、TNF-α）分泌检测及葡萄糖代谢分析（2-脱氧葡萄糖摄取和乳酸生成）评估功能差异。

1. 体外共培养系统

   • 细胞模型：使用胃癌细胞系SGC7901、HGC27与健康供体CD8+ T细胞共培养，模拟肿瘤微环境。
     
   • 代谢干预：添加外源葡萄糖或使用TIGIT阻断抗体（αTIGIT），通过Western blot检测AKT/mTOR通路磷酸化水平，流式细胞术分析GLUT1（葡萄糖转运蛋白1）和HK1/HK2（己糖激酶）表达。
     

2. 分子机制探索

   • CD155调控：构建CD155敲低（RNAi）和过表达的SGC7901细胞系，验证其对T细胞代谢的影响。
     
   • 双信号阻断：联合阻断TIGIT和PD-1信号，评估CD8+ T细胞功能恢复效果。
     

3. 体内实验

   • 人源化小鼠模型：NOG小鼠接种SGC7901细胞并重建人源免疫系统，通过生物发光成像和生存分析评估靶向CD155/TIGIT的疗效。
     

主要结果
1. TIGIT+ T细胞在胃癌中扩增且功能耗竭
- 胃癌患者外周血和肿瘤浸润淋巴细胞（TILs）中TIGIT+ CD8+ T细胞比例显著升高（图1a-c），且伴随CD69表达降低、增殖能力下降及IFNγ分泌减少（图1j-o）。
- 代谢相关基因（如GLUT1、HK2）和AKT/mTOR通路活性在TIGIT+细胞中显著下调（图2a-e）。

1. 葡萄糖逆转T细胞耗竭

   • 外源葡萄糖可恢复TIGIT+ CD8+ T细胞的糖酵解能力（图3a-b），并挽救其效应功能（图3d-l），但果糖无此作用，提示TIGIT通过特异性抑制葡萄糖代谢导致耗竭。
     

2. 胃癌细胞通过CD155/TIGIT剥夺T细胞葡萄糖

   • 共培养实验中，胃癌细胞通过上调CD155表达，抑制T细胞的GLUT1表达和AKT/mTOR磷酸化（图4a-k）。TIGIT阻断或CD155敲除可逆转这一效应（图5-6）。
     

3. 联合免疫治疗增效

   • TIGIT与PD-1在耗竭T细胞中共表达（图7a-b），双信号阻断显著增强IFNγ分泌（图7c-d）。体内实验显示，CD155敲低联合PD-L1抗体治疗可延长小鼠生存期（图7f-h）。
     

结论与意义
本研究首次阐明CD155/TIGIT信号通过抑制CD8+ T细胞葡萄糖代谢导致功能耗竭，促进胃癌免疫逃逸。科学价值在于揭示了代谢调控与免疫检查点的交叉作用机制，为靶向TIGIT的联合免疫治疗提供了实验依据。临床应用上，靶向CD155/TIGIT或联合PD-1阻断可能成为胃癌治疗新策略。

研究亮点
1. 创新性发现：首次将TIGIT的免疫抑制功能与T细胞代谢缺陷直接关联，提出“代谢检查点”概念。
2. 方法学优势：结合人源化小鼠模型和高通量代谢分析，多维度验证机制。
3. 转化潜力：双信号阻断策略为临床试验设计提供了理论基础。

其他价值
研究还发现循环肿瘤细胞（CTCs）数量与TIGIT+ T细胞比例正相关（图5b），提示CD155/TIGIT信号可作为胃癌预后标志物。此外，团队开发的纳米绒毛芯片（Nanovelcro）技术为CTC检测提供了新工具（方法部分）。