脑肿瘤需要的氧气更多，造成了缺氧微环境，从而削弱了固有γδ T细胞介导的抗肿瘤活性。通过减少脑肿瘤氧消耗，或抑制γδ T细胞中的缺氧诱导因子-1α来重新激活γδ T细胞的肿瘤杀伤活性，使得荷瘤小鼠的生存期得以延长。

神经胶质瘤起源于神经胶质细胞，是中枢神经系统最常见、最致命的原发性脑肿瘤。神经胶质瘤的5年总生存率低于10%。由于独特的解剖特征和广泛的髓细胞优势，脑肿瘤对免疫疗法有抵抗力，如抗PD-1免疫检查点阻断治疗。此外，适应性T细胞浸润与脑肿瘤患者的临床结果之间的联系还没有得到明确的证实。有趣的是，固有免疫系统的γδ T细胞被发现可以渗透到人类脑肿瘤中，并且在体外显示出对多种脑肿瘤细胞系的细胞毒性潜能。然而，γδ T细胞在胶质瘤中的确切作用仍然难以捉摸。在最近的《自然·免疫学》杂志中，Park等人证实了γδ T细胞介导的肿瘤杀伤活性会因脑肿瘤微环境（brain tumor microenvironment，TME）中的缺氧而减弱。缓解缺氧可使γδ T细胞恢复活力，延长荷瘤小鼠存活时间。

γδ T细胞是固有免疫细胞，在免疫监视中发挥关键作用，特别是在皮肤、肺及肠道。根据其细胞因子谱，γδ T细胞大致可分为产IFN-γ的γδT细胞和产白介素17（IL-17）的γδ T细胞。产IFN-γ的γδ T细胞被认为具有抗肿瘤活性，而产IL-17的γδ T细胞最近被证明促进肿瘤进展和转移。有许多临床试验使用来自人类外周血的体外扩增γδ T细胞作为癌症治疗的过继T细胞疗法。然而，过继γδ T细胞治疗的临床疗效一直缺乏报道。在这里，Park及其同事使用了两个公开可用的数据集，癌症基因组图谱（the cancer genome atlas，TCGA）和中国胶质瘤基因组图谱（chinese glioma genome atlas，CGGA），揭示了自适应CD4+和CD8+T细胞浸润与脑肿瘤患者的总生存率呈负相关。这与其他实体瘤形成了鲜明的对比。

另一方面，γδ T细胞浸润与脑肿瘤患者，特别是低级别胶质瘤患者的生存期呈正相关。Park等人利用高级别胶质瘤（high-grade glioma，HGG）脑肿瘤小鼠模型显示，胶质瘤TME中的γδ T细胞和CD8+T细胞均表现出细胞毒性降低的表型。肿瘤浸润γδ T细胞的单细胞测序分析显示，细胞毒性γδ T细胞表达高水平的转录因子缺氧诱导因子-1α（hypoxia-inducible factor-1α，HIF-1α）和凋亡相关调控蛋白Bax。肿瘤中γδ T细胞浸润与HIF-1α、Bax表达水平呈负相关。令人惊讶的是，γδ T细胞的消耗和γδ T细胞的遗传缺陷并没有影响HGG小鼠的生存。然而，脑TME的特定属性，如缺氧条件可能抑制γδ T细胞的抗肿瘤效应。

免疫抑制是TME的生理特征之一。缺氧在TME中也是一个关键的应激源，在TME中，缺氧促使肿瘤适应，从而建立免疫逃逸机制。此外，肿瘤区域的缺氧导致长期的HIF信号，从而驱动癌症的发展、侵袭和免疫抑制。脑瘤比其他类型的癌症消耗更多的氧气。因此，Park等研究人员测试了抑制缺氧可以逆转脑肿瘤免疫抑制表型的假说。二甲双胍是FDA批准的治疗糖尿病相关并发症的药物。最近的研究表明，二甲双胍对免疫细胞也有较强的免疫调节作用。此外，二甲双胍可抑制肿瘤细胞的耗氧。研究表明，用二甲双胍治疗的HGG小鼠获得了显著延长的无瘤生存期，其疗效依赖于γδ T细胞，一旦γδ T细胞缺失，二甲双胍的疗效也将完全消失。同时，在二甲双胍处理的小鼠中，γδ T细胞显著增加。

此外，单细胞测序分析显示，二甲双胍治疗后，肿瘤浸润的γδ T细胞Gzmb（编码颗粒酶B的基因）表达增加，HIF-1α和Bax表达减少。二甲双胍治疗也促进产IFN-γ的γδ T细胞的扩增，并降低共抑制分子PD-1的表达。自然杀伤组2D （natural-killer group 2，member D - NKG2D）是一种在细胞毒性γδ T细胞和NK细胞上表达的受体，其配体有——在小鼠肿瘤细胞上高表达的RAE-1，以及在人类癌症中表达的MICA和MICB。活化性受体NKG2D及其配体在NK、γδ T和CD8+T细胞介导的肿瘤免疫应答中扮演了重要角色。二甲双胍处理增加了NKG2D和细胞毒性标记物CD107a在γδ T细胞上的表达。NKG2D的阻断使得二甲双胍的治疗效果消失。因此，二甲双胍治疗不仅抑制脑肿瘤的氧消耗，导致较少的缺氧条件，它也直接作用于γδ T细胞，增加NKG2D和CD107a的表达水平，这两个分子是γδ T细胞介导肿瘤杀伤活性的关键。机制上，缺氧激活γδ T细胞中的cAMP - PKA信号通路，导致NKG2D表达降低。然而，具体的分子机制还有待进一步阐明。例如，缺氧如何激活γδ T细胞中的PKA信号是未知的。此外，二甲双胍调节γδ T细胞PKA信号通路的潜在机制尚不清楚。值得注意的是，二甲双胍对许多免疫细胞亚群具有广泛的免疫调节作用，包括骨髓源性抑制细胞（myeloid-derived suppressor cells，MDSC）和抗肿瘤适应性T细胞。

脑肿瘤主要由髓细胞浸润，如巨噬细胞和小胶质细胞。适应性T细胞和固有的γδ T细胞是稀缺的，但也可以浸润脑肿瘤。在缺氧条件下，γδ T细胞表达高水平的HIF-1α，随后激活cAMP-PKA通路，从而抑制NKG2D的表达。结果，γδ T细胞的抗肿瘤活性减弱。抑制脑肿瘤微环境内的缺氧可直接下调γδ T细胞中HIF-1α、cAMP、PKA和Bax的表达，从而促进NKG2D和CD107a的表达，增强IFN-γ和颗粒酶B (GZMB)的分泌，从而发挥强大的抗肿瘤效应。

因此，抗肿瘤γδ T细胞有两种相反的模式，依赖于脑TME内的氧水平（图1）。缺氧条件下，γδ T细胞表达高水平的HIF-1α，这可能增加cAMP水平，激活PKA信号，从而降低NKG2D的表达。因此，γδ T细胞的抗肿瘤活性被削弱。相比之下，在缓解缺氧的条件下，这些γδ T细胞通过上调NKG2D，颗粒酶B和IFN-γ的产生而恢复其肿瘤杀伤活性。它们也能抵抗凋亡的诱导，从而促进它们增加TME浸润。值得注意的是，缺氧对γδ T细胞的影响仍有争议。缺氧似乎可增强γδ T细胞对常氧状态下培养的乳腺癌细胞的细胞毒性，而另一份报告显示，缺氧对γδ T细胞效应的影响最小。

同种异体γδ T细胞过继治疗已经在治疗胶质母细胞瘤的临床试验中得到了广泛的测试，然而效果有限。研究表明，在U87MG异种移植模型中，来自人外周血的γδ T细胞与二甲双胍联合可获得大约75%的无瘤生存。类似地，经HIF-1α抑制剂Cay10585预处理的人γδ T细胞具有类似的疗效。相比之下，γδ T细胞单独没有表现出任何治疗效果。这是一个令人兴奋的结果，具有明确的临床意义。体外扩增γδ T细胞，结合二甲双胍或HIF-1α抑制剂可能增加γδ T细胞的肿瘤杀伤活性。未来，γδ T细胞在宿主中的运输和持续时间需要被阐明。如果使用经HIF-1α抑制剂预处理的体外扩增γδ T细胞，则需要确定效果能持续多久。由于大量γδ T细胞经静脉注射后将被过继转移，因此应监测其潜在的神经不良反应。

更重要的是，这种组合方法应该在人体临床试验中进行测试。虽然大脑被认为是免疫特权部位，但最近的研究表明脑膜淋巴网络可以调节脑肿瘤引流和免疫。因此，适应性转移的γδ T细胞可以进入大脑。使用二甲双胍或HIF-1α抑制剂来调节TME内的氧水平，并直接改变γδ T细胞的功能，以增加其细胞毒性潜能，可能提供一种新的策略来治疗这种毁灭性的疾病。

参考文献：YAN Jun  Antitumor γδ T cells need oxygen to function[J]. Antitumor Immunity,2021,22:268-269