TIGIT-IL2免疫细胞因子通过重塑肿瘤内Treg细胞脆弱性激活抗原特异性抗肿瘤免疫

本研究针对肿瘤微环境中调节性T细胞（Treg）介导的免疫抑制难题，开发了靶向TIGIT的免疫细胞因子αTIGIT-IL2。该分子通过诱导Treg细胞向脆弱表型转化，促进中性粒细胞抗原呈递功能，进而激活CD8+ T细胞杀伤活性。在多种小鼠模型中，αTIGIT-IL2单药或联合PD-1抑制剂均显著抑制肿瘤生长，为克服三阴性乳腺癌免疫治疗耐药提供了新策略。

肿瘤免疫治疗的核心挑战之一是如何突破肿瘤微环境（TME）中的免疫抑制屏障。调节性T细胞（T_reg）作为TME中的“免疫刹车”，通过高表达免疫检查点分子（如TIGIT、CTLA-4等）抑制效应T细胞功能，导致免疫治疗耐药。尤其在三阴性乳腺癌（TNBC）等难治性肿瘤中，T_reg细胞的富集与患者预后不良密切相关。尽管靶向PD-1/PD-L1的免疫检查点抑制剂（ICB）已在部分癌种中取得突破，但多数患者仍面临原发性或继发性耐药。因此，开发能够特异性重塑TME、解除T_reg介导的免疫抑制的新策略，成为当前研究的焦点。

为解决这一难题，中国科学技术大学田志刚/郑小虎团队在《Nature Communications》发表研究，创新性地构建了靶向TIGIT的免疫细胞因子αTIGIT-IL2。该分子由抗TIGIT单链抗体（scFv）、人IgG1 Fc段及人IL-2融合而成，能够同时阻断TIGIT-CD155抑制信号并提供IL-2激活信号。研究团队发现，αTIGIT-IL2可精准靶向肿瘤部位，通过诱导T_reg细胞表达干扰素-γ（IFN-γ）等炎症因子，使其丧失免疫抑制功能，转化为“脆弱样表型”（fragile-like phenotype）。这种表型转换不仅解除了对CD4⁺ Tconv和CD8⁺ T细胞的抑制，还驱动中性粒细胞向肿瘤聚集，并增强其通过MHC-I途径交叉呈递肿瘤抗原的能力。最终，活化的抗原特异性CD8⁺ T细胞通过高效杀伤作用实现肿瘤消退。在MC38、EO771及4T1等多种小鼠模型中，αTIGIT-IL2单药或联合PD-1抑制剂均表现出显著抗肿瘤效果，且能诱导长期免疫记忆。

研究的关键技术方法包括：

1. 1.
   免疫细胞因子工程化设计：通过CHO-K1表达系统制备αTIGIT-IL2及其变体（如Fc沉默型αTIGIT-IL2(LALA-PG)），并验证其TIGIT结合活性与IL-2信号激活功能。
2. 2.
   多模型体内药效评价：在MC38（结直肠癌）、B16F10（黑色素瘤）、EO771（TNBC）等皮下移植瘤模型中评估单药及联合用药疗效。
3. 3.
   单细胞RNA测序（scRNA-seq）与空间转录组分析：解析TME中免疫细胞亚群动态变化，发现T_reg脆弱化及中性粒细胞抗原呈递功能上调。
4. 4.
   细胞互作网络预测：利用NicheNet算法推断T_reg/CD4⁺ Tconv细胞通过CCL3、CCL4等趋化因子招募中性粒细胞的机制。
5. 5.
   体外功能验证：通过T_reg抑制实验、中性粒细胞-OT-1 T细胞共培养模型等证实αTIGIT-IL2对免疫细胞功能的调控作用。

αTIGIT-IL2的设计与抗肿瘤活性

研究团队通过将抗TIGIT scFv与IL-2融合，构建了αTIGIT-IL2。该分子可同时结合T细胞表面的TIGIT和IL-2受体（IL-2R），在阻断TIGIT-CD155抑制通路的同时激活IL-2下游信号。在MC38肿瘤模型中，αTIGIT-IL2显著抑制肿瘤生长，且疗效优于对照分子（αControl-IL2）或TIGIT单抗联合IL-2的治疗方案。值得注意的是，αTIGIT-IL2的抗肿瘤效果依赖于CD155的高表达，提示其作用机制与TIGIT-CD155轴密切相关。

T_reg细胞脆弱化是疗效关键机制

scRNA-seq分析显示，αTIGIT-IL2治疗后肿瘤内T_reg细胞高表达IFN-γ、TNF等炎症因子，而免疫抑制相关基因（如Foxp3、Il2ra、Ctla4）下调。这种“脆弱样表型”的T_reg细胞在体外抑制实验中丧失了对CD4⁺ Tconv细胞的抑制能力。进一步机制研究表明，IFN-γ信号是诱导T_reg脆弱化的核心因素，其中和抗体可完全逆转αTIGIT-IL2的抗肿瘤效果。

中性粒细胞介导抗原呈递激活CD8⁺ T细胞

研究团队发现，αTIGIT-IL2治疗后肿瘤内中性粒细胞数量显著增加，且其抗原呈递相关基因（如H2-K1、Cd86）表达上调。在MC38-OVA模型中，中性粒细胞表面H-2K^b-SIINFEKL复合物表达增加，并能有效激活OVA特异性OT-1 CD8⁺ T细胞。通过细胞互作分析，研究人员证实T_reg和CD4⁺ Tconv细胞来源的CCL3/CCL4趋化因子是招募中性粒细胞的关键信号。

协同PD-1抑制剂克服TNBC免疫耐药

在临床样本分析中，研究人员发现TNBC患者非应答者的T_reg细胞高表达功能分子（FOXP3、TIGIT等），提示其参与ICB耐药。在EO771和4T1两种TNBC模型中，αTIGIT-IL2单药可抑制肿瘤生长，而联合PD-1抑制剂可进一步诱导肿瘤消退。值得注意的是，αTIGIT-IL2会上调肿瘤细胞PD-L2表达，这可能削弱PD-L1抑制剂疗效，因此PD-1抑制剂成为更合理的联合用药选择。

本研究创新性地提出通过靶向TIGIT的免疫细胞因子重塑T_reg细胞功能，打破肿瘤免疫抑制微环境。αTIGIT-IL2不仅克服了IL-2系统毒性大、TIGIT单药疗效有限的问题，还通过激活中性粒细胞抗原呈递功能，串联天然免疫与适应性免疫应答。该研究为TNBC等ICB耐药肿瘤提供了新的联合治疗策略，并提示T_reg脆弱化可作为普适性的免疫治疗增敏靶点。未来需进一步优化αTIGIT-IL2的肿瘤靶向性，以降低系统性免疫相关不良反应风险。