摘要:烟酰胺单核苷酸(NMN),美容保健领域的常客,被认为可以通过提升体内关键辅酶NAD⁺的水平来发挥抗衰作用,在能量、代谢、DNA修复、抗炎等层面对细胞进行多方面提升。
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烟酰胺单核苷酸(NMN),美容保健领域的常客,被认为可以通过提升体内关键辅酶NAD⁺的水平来发挥抗衰作用,在能量、代谢、DNA修复、抗炎等层面对细胞进行多方面提升。
这回,轮到给辛辛苦苦抗肿瘤的T细胞做一做抗衰保养了。
今日,《科学·转化医学》期刊刊登了复旦大学邵志敏、江一舟、刘荣花、金希等人的最新论文。
他们结合小鼠实验和患者类器官体外培养实验,揭示了一群由干扰素(IFN)诱导的、具有衰老特征的CD8⁺T细胞——ISG⁺CD8⁺T细胞,它们高表达干扰素刺激基因(ISG)。正是这群细胞的存在,阻碍了早期三阴性乳腺癌患者对免疫疗法的响应。
研究者们通过探寻机制,找到了破解之法,发现通过补充烟酰胺单核苷酸可逆转这类细胞的衰老状态,恢复其抗肿瘤功能,联合PD-1抑制剂可明显提高免疫治疗疗效。
论文首页截图
三阴性乳腺癌(TNBC)因其缺乏关键治疗靶点,长期以来化疗是其主要系统治疗方案。近年来,抗PD-1/PD-L1抗体等免疫检查点抑制剂的出现为TNBC患者带来了新的曙光,然而临床实践中一个突出的难点在于,仅有部分患者能从免疫治疗中长期获益,尤其在早期TNBC中,缺乏有效的预测标志物来精准筛选优势人群。
传统的PD-L1表达和CD8⁺T细胞浸润等指标预测效果并不稳定,提示三阴性乳腺癌的肿瘤免疫微环境(TME)中可能存在更深层的调控机制。
为了解决TNBC免疫治疗反应预测难的问题,研究者首先对171例接受新辅助化疗联合或不联合免疫治疗的早期TNBC患者样本进行了系统性分析,包括单细胞RNA测序(scRNA-seq)、多重免疫组化(mIHC)等。通过对比早期与晚期TNBC的免疫微环境,他们发现早期TNBC中T细胞和B细胞更丰富,且多种细胞类型中I型干扰素通路显著激活,提示早期肿瘤具有更活跃的免疫状态。
当研究者进一步区分免疫治疗响应者与非响应者时,发现一个关键现象:非响应者肿瘤中富集了一群高表达干扰素刺激基因(ISG)的CD8⁺T细胞。这群细胞不仅高表达IFIT1、IFIT2、IFIT3等ISG,还表现出典型的衰老特征,包括端粒缩短、增殖能力下降、细胞毒性减弱,并且高表达衰老相关标志物CD57和KLRG1。
为了验证其临床意义,研究团队在多个独立队列(包括I-SPY2乳腺癌药物临床试验和本院患者)中进行验证,发现ISG⁺CD8⁺T细胞的高丰度与免疫治疗耐药显著相关,且这一现象仅在免疫治疗组中出现,化疗组中无此差异。这意味着这群细胞特异性地参与了免疫治疗的耐药过程。
接下来,研究者深入探索了这群细胞的来源与调控机制。通过体外实验发现,长期暴露于IFN的CD8⁺T细胞会逐渐丧失功能,进入衰老状态。进一步通过SCENIC分析筛选出转录因子IRF9是关键调控者,其激活直接上调了PARP家族基因表达,导致NAD⁺过度消耗、能量代谢紊乱,最终诱发CD8⁺T细胞衰老。
那么,IFN是从哪里来的?
通过比较不同细胞类型的IFN产生特征,研究者将目光锁定在HLA-DR⁺单核细胞上。这类细胞在非响应者肿瘤中更丰富,且与ISG⁺CD8⁺T细胞数量正相关。共培养实验证实,HLA-DR⁺单核细胞可通过分泌IFN诱导CD8⁺T细胞衰老,而用中和抗体阻断IFN信号则可逆转这一效应。
既然NAD⁺耗竭是IFN导致CD8⁺T细胞“早衰”的关键环节,研究者们决定直击要害,尝试用NAD⁺前体——烟酰胺单核苷酸(NMN)来为这些T细胞充电,以期从代谢根源上逆转衰老过程。
令人惊喜的是,NMN处理不仅能恢复ISG⁺CD8⁺ T细胞的NAD⁺水平,还能显著逆转其衰老表型,增强细胞毒性和对抗PD-1疗法的响应。这一效果在患者来源类器官-T细胞共培养体系和小鼠模型中均得到验证。
最后,研究团队在乳腺癌小鼠模型中证明,联合使用NMN与PD-1抑制剂可显著抑制肿瘤生长,并降低肿瘤内ISG⁺CD8⁺T细胞比例,提升细胞毒性T细胞比例。
另外,为将结论向临床推进,研究团队专门建立了一个包含87名早期乳腺癌患者的前瞻性队列(其中15名为TNBC患者)。结果发现,来自ISG⁺CD8⁺ T细胞高峰度患者的类器官模型对单一PD-1抑制剂治疗响应较差,与之相对地,其从NMN+PD-1抑制剂联合治疗中的获益也更多,响应更佳,突出了ISG⁺CD8⁺T细胞作为免疫治疗效果预测生物标志物、NMN或其类似物助力乳腺癌免疫治疗的潜力。
总而言之,本研究揭示了一群新型的免疫抑制性细胞群体ISG⁺CD8⁺T细胞,并阐明其由HLA-DR⁺单核细胞通过IFN–IRF9–PARP轴诱导的分子机制,最终导致NAD⁺代谢紊乱和T细胞衰老。这一发现为理解早期TNBC免疫治疗耐药提供了新的视角,提供了新的疗效生物标志物。
更重要的是,研究者提出可行的逆转策略,即通过NMN补充恢复NAD⁺水平,可显著改善T细胞功能并增强免疫治疗效果,未来可展开前瞻性临床试验进行验证。
参考文献:
[1]Fu T, Jin X, He M, et al. Interferon-induced senescent CD8+ T cells reduce anti-PD1 immunotherapy efficacy in early triple-negative breast cancer. Sci Transl Med. 2025;17(815):eadj7808. doi:10.1126/scitranslmed.adj7808.
本文作者丨张艾迪
来源:奇点肿瘤探秘