易庆教授是多发性骨髓瘤MM以及其他癌症肿瘤免疫和免疫治疗领域的领先研究者之一，研究领域包括多发性骨髓瘤和肿瘤特异性 T 细胞亚群的功能研究、免疫系统和肿瘤微环境相互作用及骨髓瘤的临床治疗实验等（网址：https://yi.hmailabs.org/）。

免疫检查点抑制剂和过继细胞疗法在治疗恶性肿瘤方面取得巨大成功，但其益处通常时间较短。其中一个主要问题是CD8+ T 细胞在免疫抑制肿瘤微环境中会出现功能障碍，具体机制及可能引起后果尚不清楚。代谢是决定 T 细胞分化、功能、命运及其性质的驱动力。2021年5月，Cell Metabolism杂志发表题为CD36-mediated ferroptosis dampens intratumoral CD8+ T cell effector function and impairs their antitumor ability的研究论文你，结果强调了 T 细胞代谢健康对其功能状态的重要性。

易庆教授团队一直致力于 T 细胞脂质代谢研究。该研究首先采用IPA（ Ingenuity Pathway Analysis ）分析探究黑色素瘤患者的肿瘤浸润CD8+ T 细胞，发现长期存活患者肿瘤浸润CD8+ T 细胞的LXR/RXR和PPARa/RXRA通路上调，而TREM1通路显著下调（Fig1-A）。这三条通路共同的下游分子CD36在CD8+ T 细胞中高表达，且生存期长的黑色素瘤患者肿瘤浸润CD8+ T 细胞上CD36表达低于生存期短的患者（Fig 1-B）；分析多发性骨髓瘤（MM）患者的骨髓和外周血样本，发现CD36在肿瘤浸润CD8+ T 细胞中高表达（Fig 1-D）。结合已有研究结果，表明CD8+ T 细胞CD36高表达，患者预后差。

CD36在一些肿瘤中的差异表达 （By 芒果团队）

CD36是一种清道夫受体，在脂质代谢中发挥作用，参与血管生成、炎症反应、动脉粥样硬化性血栓以及糖尿病和肥胖等代谢紊乱。在免疫系统中，CD36被报道介导树突状细胞抗原的获取和呈递，并支持调节性 T 细胞功能。然而，人们对其在CD8+ T 细胞中的作用知之甚少。研究人员在小鼠黑色素瘤模型B16和MM模型VK*MYC来确定CD36在肿瘤浸润CD8+ T 细胞上的表达和作用。在B16模型中，肿瘤体积增大，且CD8+ T 细胞上CD36的表达第2周的显著高于第1周的（Fig 1-E）；在VK*MYC中，M蛋白的强度在接种后3-4周增加，CD8+ T 细胞上CD36的表达第4周的显著高于第3周的（Fig 1-F）。因此，在小鼠肿瘤模型中，肿瘤浸润CD8+ T 细胞上CD36的表达随着肿瘤的形成而增加，并与肿瘤的进展呈正相关。

问题来了，肿瘤浸润CD8+ T 细胞上CD36表达上调的机制是这样的呢？课题组前期研究发现胆固醇在TME中积累，CD36表达上调是否与此有关？作者使用BCD（b-环糊精，用于去除TME中的胆固醇）和胆固醇处理后，与未经处理进行比较，结果表明经β-CD处理的肿瘤CD8+T细胞CD36的表达水平较未经β-CD处理后的更低(Fig 1-G），而胆固醇处理过的较未经处理的CD36表达水平高(Fig 1-H）。由此可知，TME中的胆固醇上调了CD8+ T 细胞CD36的表达。动物模型实验发现，与野生小鼠相比，CD36-/-小鼠的肿瘤长得更慢，存活时间更长。然而，当小鼠体内CD8+ T 细胞耗尽（抗CD8抗体处理）后，两者在肿瘤生长和小鼠存活方面的差异就消失了。这些结果提示，CD36-/- CD8+ T 细胞比CD36+CD8+ T 细胞具有更强的抗肿瘤作用。

随后，作者分析了黑色素瘤患者肿瘤浸润CD8+ T 细胞CD36与细胞毒性细胞因子表达的相关性 (Fig 2A)，发现CD8+ T 细胞CD36的表达与 T 细胞毒性细胞因子呈负相关。动物模型实验进一步发现，第二周肿瘤浸润CD8+ T 细胞产生的IFNG和TNFa比第一周的少了 (Fig 2B)；CD36-/-小鼠的CD8+ T 细胞有更高的IFNG和TNFa产生；B16 肺转移CD36-/-小鼠肺内肿瘤灶较WT小鼠少（Fig 2I），与VK*MYC CD36-/-小鼠中通过检测骨髓中MM的主要诊断标志蛋白CD138得到的结果吻合 (Fig 2K)。由此可知，CD8+ T 细胞CD36的表达增加损害了其细胞毒性细胞因子的产生，并抑制抗肿瘤功能。

为了进一步证实上述结果，作者将肿瘤特异性 T 细胞（WT和CD36-/-）过继转移到B16皮下和肺转移瘤模型。过继转移CD36-/- CD8+ T 细胞的B16肺转移模型小鼠的肺、脾和淋巴组织CD8+ T 细胞产生的IFNG水平较高（Fig 2L）。B16皮下模型的结果与之吻合（Fig 2M）, 此外其还具有较好的抗肿瘤作用，延长了小鼠的存活时间（Fig 2N）。结果表明，CD8+ T 细胞CD36表达减少使其细胞毒性细胞因子产生增多，抗肿瘤活性增强。

为了探究CD36抑制CD8+ T 细胞产生细胞毒性因子的机制。IPA分析CD36-/-和WT小鼠内源性肺转移瘤B16的浸润CD8+ T 细胞的典型通路，发现sirtuin通路被激活，氧化磷酸化通路下调 (Fig 3A)。富集分析发现，与WT 组相比，CD36-/-组CD8+ T 细胞氧化应激反应减少、ROS反应降低，但脂质稳态和代谢过程增强 (Fig 3B)。这些结果提示，CD36-/- CD8+ T 细胞可能具有更低氧化应激，ROS产生减少，氧化应激诱导的细胞死亡更少。数据挖掘发现，CD36-/-小鼠CD8+ T 细胞与脂质过氧化或铁死亡活化相关的基因表达较低，而与脂质过氧化或铁死亡抑制相关的基因表达较高 (Fig 3C)；本研究也发现与脂质过氧化或铁死亡激活相关的基因在CD36-/-小鼠肿瘤浸润性CD8+ T 细胞的表达丰度更低（Fig 3D）。通过分析黑色素瘤患者肿瘤浸润CD8+ T 细胞的单细胞测序数据 (Fig 3E-3G)，并利用脂质过氧化试剂盒和细胞死亡率评估细胞中铁死亡的水平（Fig 3H-3K）得到了相同的结果。综上可知，CD36的表达与小鼠和人肿瘤浸润 CD8+T 细胞脂质过氧化和铁死亡激活相关。

为了确定CD36介导的铁死亡是否是CD8+ T 细胞中细胞毒细胞因子产生减少所必需的，研究人员分析了B16（皮下）肿瘤浸润性CD8+ T 细胞的脂质过氧化和铁死亡情况：肿瘤浸润性CD36high CD8+ T 细胞 VS CD36lowCD8+ T 细胞（Fig 4A-4B）、1周 VS 2周B16肿瘤浸润性CD8+ T 细胞（Fig 4C-4D）、肿瘤浸润性CD8+ T 细胞 VS 脾脏CD8+ T 细胞（Fig 4E-4G）,结果均表明CD8+ T细胞CD36的表达与TME中铁死亡呈正相关。

研究人员用体外培养鼠WT 和CD36-/- CD8+ T 细胞处理B16肿瘤，发现与未处理相比，WT CD8+ T 细胞处理后CD36表达显著上调，脂质过氧化水平升高（Fig 4H-4I），而且 T 细胞IFNG和TNFa的产生被抑制 (Fig 4J)。然而，与WT CD8+T相比，CD36-/- CD8+ T 细胞处理后的铁死亡水平明显降低，IFNG和TNFa的产生则更高（Fig 4K-4L），提示CD8+ T细胞表达的CD36与肿瘤诱导的脂质过氧化、铁死亡和细胞毒性细胞因子的产生减少有关。加入铁死亡抑制剂能部分消除肿瘤诱导的铁死亡，并恢复IFNG和TNFa的产生（Fig 4M）。VK*MYC肿瘤模型（Fig 4N）和MM患者（Fig 4O-4S）也得到类似结果，说明铁死亡是CD36介导CD8+ T细胞产生细胞毒性细胞因子抑制作用所必需。

为进一步确定这些发现是否与人类癌症相关，用体外培养的人CD8+T细胞处理MM骨髓，发现显著上调CD36表达（Fig 4T），诱导脂质过氧化和铁死亡（Fig 4U-4V）。同时，CD36封闭抗体可抑制血浆诱导的CD8+ T 细胞脂质过氧化和铁死亡（Fig 4V）。这些结果进一步证实CD36在介导人CD8+ T细胞脂质过氧化和铁死亡诱导中的作用。

为了阐明CD36介导CD8+ T 细胞铁死亡的分子机制，作者在B16皮下和肺转移模型中检测脂肪酸含量，发现肿瘤组织的脂肪酸含量高于正常皮肤或脾(Fig 5A)，肺转移组织脂肪酸的含量远高于正常肺组织 (Fig 5B)。在VK*MYC肿瘤模型中，携带MM的骨髓脂肪酸含量也比正常骨髓高很多 (Fig 5C)。既往研究表明，CD36介导脂质摄取，其是否会通过摄取脂肪酸诱导CD8+ T 细胞铁死亡，导致细胞毒性细胞因子产生减少？为了确认这一假设，作者以铁死亡诱导剂RSL-3为阳性对照，检测一种脂肪酸混合物对CD8+ T 细胞铁死亡和细胞毒性细胞因子产生的影响。结果表明，两者均能诱导CD8+ T 细胞铁死亡，且能显著抑制CD8+ T 细胞细胞毒性细胞因子的产生 (Fig 5D-5F)，加入铁死亡抑制剂使该过程能得到逆转 (Fig 5G-5I)。在人类CD8+ T 细胞中也观察到了类似的现象 (Fig 5J-5M)。这些结果表明，肿瘤组织富含脂肪酸，脂肪酸诱导CD8+ T细胞铁死亡和效应功能丧失。

后续研究发现，与 WT CD8+ T 细胞相比，CD36-/- CD8+ T 细胞对脂肪酸的摄取减少(Fig 5N)；并且即使在含有脂肪酸的培养中，CD36-/- CD8+ T 细胞也较少发生铁死亡 (Fig 5O-5P)，还能产生更多的IFNG和TNFa (Fig 5Q-5R)。用CD36封闭抗体处理的人CD8+ T 细胞比对照CD8+ T 细胞产生较多IFNG和TNFa (Fig 5T)。这些结果表明，CD36通过脂肪酸诱导铁死亡，减少CD8+ T细胞毒性细胞因子的产生。

从治疗上，研究者比较了对照组CTRL、铁死亡诱导剂 RSL-3、脂肪酸FA和铁死亡抑制剂 Ferro对荷瘤小鼠 CD8+ T 细胞的抗肿瘤作用。对照组 CD8+ T 细胞比RSL-3或脂肪酸FA处理的CD8+ T 细胞具有较低的铁死亡和较高的 IFNγ 产生和增殖。但在所有组中，Ferro处理的小鼠显示出最小肿瘤负担和最佳存活率，而FA或RSL-3处理的 CD8+ T 细胞抗肿瘤作用减弱；与野生 CD8+ T 细胞相比，CD36-/- CD8+ T 细胞具有更低的铁死亡和更强的抗肿瘤功能。此外， 与WT CD8+ T 细胞与PD-1抗体联合，或 CD36-/- CD8+ T 细胞或 PD-1 抗体单独使用相比，CD36-/- CD8+ T 细胞与抗PD-1抗体联合的抗肿瘤效果更好。这些结果表明，阻断 CD8+ T 细胞上的 CD36 可增强 ICB 免疫治疗。

芒果之见：这项研究表型清晰，机制明确，逻辑完整，但是故事主线偏向机制解析，缺乏从基础到临床的完整链条，如未结合患者生存数据，也没有CD36表达的直接干预实验。顶级期刊更倾向于“基础-转化-临床”的研究。此外，近年来免疫代谢领域高水平研究众多，这个赛道竞争比较激烈，这篇论文的核心机制与代谢调控高度相关，因此非常适合《Cell Metabolism》的范畴。总之，发表在《Cell Metabolism》已体现了研究的价值，但若想冲击更高影响力的期刊，需在临床转化和跨学科意义上进一步突破。

致谢：本文主要内容由芒果团队前成员，菠萝完成，特此感谢！