在肿瘤微环境中浸润着大量肿瘤相关髓系细胞,它们通常表现出较大的异质性和复杂性,能够通过多种途径影响肿瘤的发生发展,然而其对T细胞分化的影响尚未系统性阐明。本研究利用多种荷瘤小鼠模型和癌症病人样本,发现在T细胞活化和抗原再次刺激时,肿瘤相关单核细胞(Tumor-associated monocyte,TAMo)能够促进中央型记忆T细胞(Central memory T cells,TCM cells)的产生。通过转录组学和表观遗传组学分析,研究者阐明肿瘤相关单核细胞可以对T细胞表达谱进行重塑,在限制T细胞效应功能和耗竭状态的同时赋予T细胞中央型记忆相关表型。
由于肿瘤相关单核细胞可以释放一氧化氮抑制T细胞增殖,研究者使用一氧化氮合酶抑制剂L-NMMA来解除肿瘤相关单核细胞对T细胞的增殖抑制,并发现这一处理不改变肿瘤相关单核细胞对T细胞记忆状态的影响。体外T细胞杀伤实验显示肿瘤相关单核细胞和L-NMMA处理可以提高T细胞清除肿瘤的能力。为了评估肿瘤相关单核细胞对体内T细胞介导的抗肿瘤免疫应答的影响,研究者对荷瘤小鼠进行T细胞过继治疗。结果显示,肿瘤相关单核细胞和L-NMMA双重处理的T细胞在过继转移后表现出持久性的提升和记忆功能的增强,从而显著抑制小鼠肿瘤生长。此外,肿瘤相关单核细胞还能逆转T细胞的耗竭状态,抑制终末耗竭T细胞的产生。
后续的机制研究表明,肿瘤相关单核细胞对中央型记忆T细胞分化的促进作用依赖于细胞间直接接触,并由细胞表面膜蛋白CD300LG参与介导。同时,单细胞转录组测序结果显示,肿瘤相关单核细胞由7个亚群组成,它们之间表现出转录特征和分化阶段的异质性。其中,处于终末分化阶段且高水平表达CD300LG的亚群表现出更强的诱导中央型记忆T细胞分化的能力,这进一步印证了CD300LG在肿瘤相关单核细胞调节T细胞分化功能中的作用。