人II型NKT细胞异质性亚群对肝脏肿瘤局域免疫微环境的调控效应与机制

NKT cells are a diverse group of T cells that recognize lipid antigen in the context of CD1d. According to TCR usage, they are divided into two subsets: type I NKT cells with semi-invariant TCR usage and type II NKT cells with variant TCR repertoire. In human, type II NKT cells are more prevalent than type I NKT cell and mainly play immunosuppressive effects in tumors. However, the mechanisms involving in functional regulation and potential clinic relevance of type II NKT cell are poorly understood. Our studies have demonstrated the dual roles of type II NKT cells in regulating immune responses, and the lipid antigens are capable of modulating the differential effects of type II NKT cells. Type II NKT cells are largely diverse population in TCR repertoire and functions. Therefore, we hypothesized that the differential lipid antigens from tumor local and inflammatory tissue would determine the distribution and functional differentiation of heterogenous type II NKT cell subsets. In the current project, we aimed to investigate the lipid antigens as well as TCR repertoire and functional status of type II NKT cells from clinical hepatocellular carcinoma (HCC) and inflammatory liver tissue; to inoculate human HCC cells into NOD/SCID mice to set up human-mouse xenogenieic graft versus-tumor model with or without lipid antigens or type II NKT cells; to study how lipid antigens affect the distribution of type II NKT cell subsets and thus modulating the local immune microenvironment. Finds from this study will provide a new aspect for harnessing lipid antigen and type II NKT cell therapeutic benefits in liver cancer diseases.

NKT细胞是识别脂类抗原的固有免疫样T细胞，包括TCR组成相对恒定的I型NKT细胞与TCR组成多样的II型NKT细胞。II型NKT细胞在人体比例较高，在肿瘤局域主要发挥免疫抑制作用，但是现有研究对其功能调控及潜在临床价值认知极少。我们前期研究显示II型NKT细胞具有免疫增强及免疫抑制双向效应，脂类抗原可选择性极化其功能。据此，本项目提出:II型NKT细胞是不同脂类抗原反应性亚群组成的异质性群体，脂类抗原是其异质性亚群差异性分布于不同病理组织的重要调控因素。因此本项目拟从脂质-NKT细胞调节轴的角度，研究肝癌组织与癌旁炎性组织中脂类抗原组成与II型NKT细胞TCR库及功能特性的相关性;并在NOD/SCID小鼠中接种人肝癌细胞、输注脂质抗原、过继人II型NKT细胞，建立人-鼠异种移植物抗肿瘤模型，研究II型NKT细胞异质性亚群分布的调控机制，以及其对肿瘤局域免疫微环境的调控效应与干预策略。

本项目主要研究焦点为NKT 细胞及NKT样T细胞在HBV感染以及癌症病理进程中的动态变化及调控因素。主要研究成果包括以下三个方面.①建立NKT细胞、MAIT细胞以及其它NKT样T细胞的检测方法以及体外功能检测体系，为在不同疾病下研究固有免疫样αβT细胞功能调控奠定基础。.②明确了人体内Sufatide/CD1d特异性II型NKT细胞的比例较低，但是含有II型NKT细胞的CD161+NKT样T细胞比例较高，其中CD161+CD8+T细胞在肝脏中更为为富集。小鼠II型NKT细胞可减轻肝脏缺血再灌注损伤，而人CD161+CD8+T细胞在乙肝感染患者数量明显升高并促进损伤，具有独特TCR组成。而靶向线粒体抗氧化剂能够缓解NKT细胞相关自身免疫性肝炎。.③揭示慢性乙型肝炎病毒感染中MAIT细胞动态变化与疾病分期及血清标志物密切相关，结合胆红素对MAIT细胞的显著作用增强了我们对基于MAIT细胞的免疫调节机制的理解，并揭示了MAIT细胞在慢性HBV感染以及相关肝癌中的应用潜能和潜在治疗靶点。.④揭示了HBV感染相关的肝癌患者体内MAIT细胞与NKT比例变化，并揭示肝脏脂质代谢对T尤其是NKT细胞的表型与功能的影响。其中HBV相关肝癌患者来源NKT细胞的促瘤效应以及长链酰基肉碱LCACs对NKT细胞的异常调控及促衰老作用，为NKT细胞在肿瘤中的功能异常提供新的机制，并提示iNKT细胞的促瘤效应，为HBV感染相关肝癌的干预提供新靶点，基于此有望建立基于脂质调控的肝癌临床干预策略。.这些研究结果从肝脏富集的细胞亚群在肝脏免疫病理下比例与功能变化，以及脂类、维生素以及胆红素等代谢变化在其中的作用与机制，提供新的干预靶点，另外NKT细胞在病理条件下的独特TCR组成也为靶向这些细胞进行TCR-T免疫治疗奠定基础，指导建立基于肝脏代谢物及NKT细胞亚群的干预策略，最终为患者的临床治疗提供理论指导和临床支持。本项目资助的相关研究成果发表在Hepatology, Cancer Research以及Int immunophormal等杂志。