T细胞耗竭(TEX)是指伴随炎症和肿瘤抗原的持续刺激,T细胞逐渐失去效应功能,出现效应细胞因子分泌能力降低､趋化因子表达增多､多种抑制性受体持续高表达等情况,使糖酵解､脂肪酸､氨基酸等代谢受限,以致级联响应缺失,从而阻碍抗感染､抗肿瘤进程｡近年来大量研究表明T细胞耗竭与包括肿瘤在内的多种炎症相关疾病的发生和发展密切相关,是制约肿瘤免疫治疗的主要障碍之一,通过逆转T细胞耗竭可以重建抗病毒感染或癌症患者的免疫反应[1-2]｡中医药在机体免疫､肿瘤微环境方面展现出良好的调控作用,现有研究表明中医药可以干预甚至逆转T细胞耗竭､调整机体免疫状态发挥抗肿瘤作用,但相关认识存在不足｡本文通过探讨T细胞耗竭与肿瘤免疫之间的关系,以及中医药通过调控T细胞耗竭干预肿瘤免疫治疗疗效的研究概况,为改善肿瘤免疫治疗疗效提供治疗思路｡

1、T细胞耗竭的发生机制

T细胞耗竭这一术语最初用于描述小鼠感染慢性淋巴细胞性脉络丛脑膜炎病毒(LCMV)时出现的T细胞低反应状态,即效应性T细胞中细胞因子表达和效应功能下降,并对再激活有抵抗作用以致抗病毒能力减弱[3]｡后续的研究发现,在人类急､慢性感染和癌症中同样存在这种T细胞效应功能丧失的状态｡2020年JohnWherry教授领导的研究团队系统性阐述了耗竭性T细胞在肿瘤中发育的4个关键阶段,深入分析了每个阶段的特征,并通过全面的分子生物学和转录组学分析揭示了相关的基因表达和调控网络[1]｡其中耗竭T细胞的4个关键阶段分为静息状态下的干细胞样祖细胞即耗竭前期1(TexProg1),增殖和循环的祖细胞即耗竭前期2(TexProg2),可循环并有轻微细胞毒性的“中间”细胞即耗竭中期(TexInt),和最终耗竭细胞即耗竭末期(TexTerm)｡在T细胞耗竭的进程中,各阶段均受到多种转录因子和表观遗传调控因子的精细调控,其中关键分子包括:T细胞因子1(TCF-1)､胸腺细胞选择相关HMG盒蛋白(TOX)､T盒21转录因子(Tbet)以及脱中胚蛋白(EOMES)等｡

T细胞耗竭的机制主要有3个,包括持续抗原暴露下细胞间的信号转导､可溶性细胞因子途径以及由趋化因子受体､黏附分子和营养受体的表达水平变化所驱动的组织和微环境影响｡在细胞间信号转导途径中,抑制性受体通过胞外结构域竞争､胞内调节器､抑制基因的诱导及其配体的异常表达等帮助肿瘤细胞逃避免疫监视,如淋巴细胞活化基因3蛋白(LAG-3)与主要组织相容性复合体(MHC)Ⅱ､半乳糖凝集素-9(GAL9)､肝窦内皮细胞凝集素(LSECTIN)或纤维蛋白原样1(FGL1)等配体相结合通过胞内结构域传递抑制信号,发挥一定的耗竭T细胞作用[4];G蛋白信号调节因子16(RGS16)诱导CD8+T细胞分化,并通过RGS16-PD-1-T细胞→RGS16-PD-1+T细胞→RGS16+PD-1+T细胞的发展轨迹诱导CD8+T细胞凋亡[5]等｡在可溶性细胞因子途径中,白细胞介素IL-2､IL-21､IL-10､转化生长因子(TGF)-β等细胞因子起着关键作用｡IL-10可通过核因子(NF)-κB和IL-6-gp130-Janus激酶(JAK)途径激活信号转导和转录激活子3(STAT3)通路,抑制抗肿瘤免疫;或通过抑制IL-10产生细胞的炎症反应､减少促炎信号,从而限制CD8+细胞毒性T细胞(CTL)的增殖和激活[6-7]｡TGF-β1抑制IL-2依赖性增殖剂IL-2的产生,阻断TGF-β或过继转移TGF-β不敏感的CD8+CTLs可阻止抑制性受体(IRs)上调,改善CD8+CTLs的启动和浸润[8]｡在组织和微环境途径中,TCF-1介导T-bet向EOMES转化,并增强c-myb基因表达以支持耗竭T细胞的发育[9];持续抗原刺激通过激活钙调神经磷酸酶介导的信号通路诱导CD8+T细胞上TOX的表达,以致T细胞过度刺激､激活诱导细胞死亡[10]｡

2、T细胞耗竭是肿瘤免疫治疗的主要障碍之一

以免疫检查点抑制剂(ICIs)和过继细胞转移疗法(ACT)为代表的免疫疗法在癌症治疗上取得了显著的临床进展,旨在靶向程序性死亡受体1(PD-1)､细胞毒性T淋巴细胞抗原4(CTLA-4)等抑制性受体,阻断免疫检查点受体介导的抑制性信号通路,激活体内的CD8+T细胞产生内源性抗癌免疫反应或促进非内源性T细胞的合成,增强机体抗肿瘤免疫应答,特异性地识别并清除肿瘤微小残留病灶､抑制肿瘤生长[11]｡然而仍有很大比例的患者未能从免疫治疗中获益,甚至有一些患者出现耐药､超进展等问题｡近几年研究发现T细胞耗竭与免疫治疗效果之间存在着紧密的联系,T细胞耗竭被认为是目前大部分患者经历临床失败的主要原因之一｡2019年,HaydnKissick教授的研究团队首次在肾癌组织中鉴定了与免疫治疗密切相关的两类CD8+T细胞亚群[12]｡一类是表达高水平T淋巴细胞免疫球蛋白黏蛋白3(TIM3)､PD-1､CTLA-4和T细胞免疫球蛋白和ITIM结构域蛋白(TIGIT)等抑制性受体的耗竭性T细胞,这些细胞表现出对免疫治疗的不响应｡另一类是低表达TIM3､高表达CD28和TCF-1的干细胞样T细胞,这类细胞具有增殖和分化为终末分化T细胞的潜能,因而对免疫治疗表现出积极响应｡同年JohnWherry教授的研究团队利用慢性感染小鼠系统性地勾画了在长期刺激条件下免疫系统所产生的T细胞反应[2]｡他们成功地鉴定出两种不同类型的病毒特异性CD8+T细胞,这两者均为耗竭性T细胞｡值得注意的是,一类具有高水平的T-bet表达,而另一类则高表达EOMES｡在T-bet高表达的亚群中,PD-1的表达水平中等,这一亚群对PD-1抗体治疗具有积极响应;而在EOMES高表达的亚群中,PD-1的表达水平较高,这一亚群则不对免疫治疗产生积极响应｡2020年JohnWherry教授团队绘制了耗竭性T细胞的发育图谱,从免疫角度揭示了T细胞耗竭是制约肿瘤免疫治疗不响应的主要障碍之一[1]｡T细胞耗竭导致整体表观遗传重塑,从而赋予这些细胞表型稳定性并通过检查点抑制阻止T细胞重新活化[13],而免疫检查点抑制剂能够逆转TexInt,恢复T细胞的细胞毒性功能｡然而Pauken等[14]从表观遗传学角度提出阻断PD-1检查点虽然能重塑“耗竭”T细胞,但其作用仅仅是功能上的短暂复苏,并不能从表观遗传学方面永久性“逆转”T细胞｡因此,关于T细胞耗竭的产生机制､逆转耗竭T细胞的思路与方法学研究仍需进一步探索｡

3、T细胞耗竭与中医肿瘤病机演变的关系

中医认为,在疾病的发生发展过程中涉及正气与邪气两方面的相互作用,“正气不足,邪气踞之”,正邪相搏是疾病发生发展的基础｡中医肿瘤学提出肿瘤的发生发展同样遵循了此正邪相搏的规律[15]｡“正气”具有抗御外邪､调节稳态的功能,起到“防御”“自稳”及“监视”等作用,与现代医学免疫系统中的免疫自稳､免疫监视作用相似,根据T细胞在肿瘤发生发展中起到的作用,有人认为可将其归属于中医“正气”的范畴[3]｡“正气亏虚”即机体抵御外邪的能力降低,对应现代肿瘤学观点便为免疫监视和免疫清除能力不足｡因此,正气亏虚是形成肿瘤免疫抑制微环境的核心病机[16],T细胞耗竭可视为正气亏虚所致的T细胞调节机制失司的结果｡至于T细胞耗竭过程中产生的效应细胞因子､趋化因子以及抑制性受体等,可将其纳入“邪气”范畴｡从中医视角来看,这些“邪气”主要是“痰浊､瘀血､癌毒”｡国医大师周仲瑛教授提出痰浊､瘀血､癌毒相互郁酿搏结形成肿瘤,张光霁教授提出“痰”“毒”“瘀”相互胶结､相互渗透构成肿瘤[17],都是从另一个侧面佐证了肿瘤的形成经历了细胞异常增殖､炎症反应､免疫监视､免疫逃逸及肿瘤进展和转移等过程｡

肿瘤形成过程中,T细胞所在肿瘤微环境是T细胞耗竭的核心环节｡在肿瘤微环境中,癌细胞不仅可以劫持树突状细胞来阻止肿瘤相关抗原的呈现,还可以通过分泌各种细胞因子､趋化因子和炎症介质来招募骨髓来源抑制性细胞(MDSCs)､调节性T细胞(Treg)､调节性B细胞(Breg)､M2型肿瘤相关巨噬细胞(M2-TAMs)､N2型肿瘤相关中性粒细胞(N2-TANs)和辅助型T细胞2(Th2)等免疫细胞至病位中心,此即为“痰浊内生”的过程｡这种“痰浊”微环境下各种炎性介质､免疫抑制性细胞的产生会加剧慢性炎症反应,使痰浊内阻,黏滞难去,为肿瘤的发生提供良好“土壤”,然而单独的“痰浊”并不能形成恶性肿瘤｡在慢性炎症及抗原的持续刺激下进一步促进血管生成､诱导血小板聚集,同时PD-1､LAG-3､TIM3等抑制性受体升高并持续表达,TCF-1､TOX､活化的T细胞核内因子(NFAT)､核受体亚家族4A组成员1(NR4A)､EOMES关键转录因子功能发生改变,使糖酵解､脂肪酸､氨基酸等代谢受限,以致级联响应缺失,出现了T细胞耗竭,逐渐形成肿瘤免疫抑制微环境即“痰毒”微环境,损耗人体正气,使气血生化匮源,脏腑失去精血濡养,无以抵御邪毒,从而介导肿瘤免疫逃逸,限制抗肿瘤免疫反应,癌毒流窜经络,侵袭他脏｡此即为《金匮要略心典》所载“毒,邪气蕴蓄不解之谓”｡在这一过程中,恶性肿瘤具有了“峻烈､顽固､消耗”的特性,即《类证治裁》所言“痰核……痰结毒深固也”之意｡

4、调控

T细胞耗竭改善肿瘤免疫疗效的中医思路

4.1扶正祛邪是治疗总则

T细胞耗竭代表了中医“正气”和“邪气”(癌毒)之间的一场博弈｡一方面,T细胞在抑制肿瘤生长的同时需避免过度免疫损伤,这种对持续肿瘤抗原刺激的适应性妥协,构成了“正邪交争”的病理基础;另一方面,肿瘤细胞通过重塑微环境反制T细胞功能,形成“正虚邪恋”的病理状态,不仅诱导T细胞耗竭表型,更促进了肿瘤免疫逃逸的发生｡这一双向作用机制完美诠释了中医“正虚邪实”的肿瘤病机特点｡正气亏虚,营卫失和,于外防御功能减弱,外感六淫､虫兽之邪乘虚而入,于内则气血津液化气作用减弱,气血津液运行缓慢,痰､瘀互结,淤积于体内,引动内邪,邪气蕴结不解化之为毒,逐渐占据主导地位,久之痰､瘀､毒相互胶结､渗透,是介导肿瘤免疫逃逸的主要病机｡T细胞耗竭在体内的动态变化契合中医正邪理论,是中医肿瘤病机演变与微观辨证的基础[18-19]｡在肿瘤的发病过程中,正邪的相互作用关系直接影响了疾病的预后｡正邪失衡,邪气肆虐,正不胜邪,则出现以“正虚”为主导的“内虚学说”或是以“邪实”为核心的“痰毒理论”｡针对肿瘤免疫治疗过程中出现的T细胞耗竭状态,应当遵循“扶正祛邪”的原则,恢复正邪平衡以达到干预肿瘤免疫治疗疗效的目的｡

4.2祛邪为主是调控T细胞耗竭的主要途径

陈列平教授曾提出癌症免疫正常化疗法,他将免疫反应的过程看成是有水流的大管道,增加管道压力以克服排水不足的问题可能会带来压力过高而出现管道破裂的风险,强调了在肿瘤进展过程中识别､解除并纠正免疫反应的特定缺陷或功能障碍以恢复天然抗肿瘤免疫能力的重要性[20]｡可见在肿瘤免疫反应过程中,单纯扶正可能有“适足资寇”之害,然又不可单纯攻邪,纯攻不补则有消耗正气之虞,反可致正不束邪,邪毒流散全身,故应以祛邪为主兼顾扶正逆转耗竭T细胞使“免疫正常化”｡现有研究表明祛邪类中药能够有效减少肿瘤负荷,以逆转因细胞免疫功能低下或缺失如T细胞耗竭而导致的肿瘤免疫逃逸状态｡大黄附子败酱散是由经方“大黄附子汤”和“薏苡附子败酱散”化裁而成,旨在清热解毒､破瘀排脓､振奋阳气,徐一华[21]研究发现大黄附子败酱散能够通过阻断趋化因子(CCL2)/趋化因子受体(CCR2)信号轴途径,抑制TOX､TCF-1等转录因子的表达,增强浸润CD8+T细胞PD-1intTIM3-亚群比例(祖系耗竭型T细胞),抑制CD8+T细胞的终末端分化(终末耗竭型T细胞)从而抑制结直肠癌进展｡益气养阴解毒方是兼顾清热解毒､扶正固表的基础方,益气养阴解毒方可以下调瘤体组织中叉头框蛋白P3(FOXP3)､CTLA-4蛋白的表达,钝化肿瘤浸润的Treg细胞功能,逆转肿瘤微环境免疫抑制状态,从而抑制肿瘤细胞增殖及肿瘤生长[22]｡Yan等[23]研究发现养阴扶正解毒方通过增加T-bet转录因子,降解EOMES因子,以降低PD-1､TIGIT､TIM3等抑制性受体及免疫抑制细胞因子的表达,增加IL-2､干扰素(IFN)-γ､肿瘤坏死因子(TNF)-α等效应因子的分泌来纠正T细胞耗竭､减轻免疫抑制发挥抗肿瘤免疫反应｡戴建国教授及其团队提出痰瘀胶结于三焦是导致T细胞耗竭的主要因素,调畅“三焦-营卫”气化汤(即桂枝汤､温胆汤及升明汤三方)或可通过调控缺氧诱导因子(HIF)-1α信号通路,下调HIF-1α表达,抑制乏氧通路异常激活以纠正TEX,从而改善预后､延长肿瘤患者整体存活期[24]｡半夏多用于燥湿化痰､消痞散结,Wang等[25]研究发现半夏可以上调这些细胞表面MHCI和Ⅱ类分子的CD80和CD86表达水平,促使其引发抗肿瘤的Th1和CTLA-4应答以恢复肿瘤微环境中的肿瘤相关树突状细胞的未成熟状态,从而逆转抗肿瘤免疫相关T细胞耗竭､有效抑制肿瘤免疫逃逸｡

《医宗必读·积聚》曰“初者,病邪初起,正气尚强,邪气尚浅,则任受攻;中者,受病渐久,邪气较深,正气较弱,任受且攻且补;末者,病魔经久,邪气侵凌,正气消残,则任受补”｡简而言之,攻邪亦是扶正,邪去则正安,临床具体应用中,需按《医宗必读》积聚初､中､末分治三原则,辩证看待扶正与攻邪之关系,灵活运用,以提高中医肿瘤疗效｡

5、结语与展望

肿瘤免疫治疗通过靶向TEX为免疫正常化提供了策略,并显示出强大和快速的抗肿瘤免疫反应,免疫检查点阻断剂单独或联合其他治疗方法对恢复TEX有重要的临床意义,然而并非所有的组合都显示出协同效应｡尽管在过去几年对T细胞耗竭的认识取得了重大进展,如何改善甚至是逆转T细胞耗竭仍未取得实质性的突破,T细胞耗竭研究仍是目前肿瘤免疫､肿瘤疫苗､靶向治疗药物干预中的攻坚重点｡中医视角下T细胞耗竭是“正虚”肿瘤微环境的微观辨证基础,虽然耗竭T细胞以丧失部分效应功能､高表达抑制性受体､改变代谢方式为特征,但T细胞耗竭并非不可逆的终末状态,中医药通过辨证论治可以修复受损的T细胞,改善甚至逆转T细胞耗竭,调整机体免疫状态,发挥抗肿瘤作用,这与中医“正气存内,邪不可干”的思想相契合｡然而当前T细胞耗竭研究存在较多空白领域亟需填补,中医药在其中所发挥的作用仍需要进一步挖掘｡立足于肿瘤微环境,从宏观角度把握微观变化,可加深对T细胞耗竭的中医认识,治法上兼顾扶正､祛邪,邪去正自安,能够增加中医药对T细胞耗竭的干预能力,提高肿瘤免疫治疗的疗效｡

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基金资助:2021年浙江省国医师传承工作室建设项目(GZS2021001);浙江省中医药科技计划项目(2025ZL246);

文章来源:徐鑫鑫,曾书莹,柴可群,等.基于T细胞耗竭探讨中医药改善肿瘤免疫疗效思路[J].中国中医基础医学杂志,2025,31(08):1432-1435.