Nature Metabolism | 雌雄有别,抗癌迥异,实验室崔国梁教授团队发现DGAT1通过雄激素信号决定CD8+ T细胞生死

Nature Metabolism | 雌雄有别,抗癌迥异,实验室崔国梁教授团队发现DGAT1通过雄激素信号决定CD8+ T细胞生死

2026-03-27来源:免疫应答与免疫治疗全国重点实验室
目前已知CD8+肿瘤浸润淋巴细胞的耗竭是肿瘤免疫逃逸的核心,其中祖细胞样耗竭T细胞的丰度决定肿瘤免疫治疗疗效,而肿瘤微环境的脂质积累等因素会诱导T细胞耗竭;脂质代谢是调控T细胞功能的关键,DGAT1作为三酰甘油合成的限速酶,能在巨噬细胞等细胞中缓解脂毒性,但它在肿瘤微环境中CD8+ T细胞的功能尚未明确。同时,肿瘤免疫存在显著性别差异,雄激素受体信号通路是核心调控因素,其会促进CD8+ T细胞耗竭,却尚未明确相关代谢调控机制,脂质代谢是否参与该性别特异性调控也属空白。此外,肿瘤免疫治疗疗效存在个体差异,性别和代谢是重要影响因素,但临床尚未将脂质代谢相关分子作为免疫治疗分层标志物或靶点。

免疫应答与免疫治疗全国重点实验室崔国梁教授、安徽医科大学吴晶霞教授南京医科大学王曦教授蒂宾根大学Alaa Madi教授等人围绕DGAT1导的脂质代谢,探索其在性别特异性抗肿瘤免疫中的调控机制,既是填补领域空白,也能为肿瘤免疫治疗的性别分层和代谢靶向联合治疗提供新依据。相关内容以“DGAT1 mediates sex-specific CD8+ T cell antitumour responses”为题发表在《Nature Metabolism》上。


主要内容


图1 DGAT1在小鼠和人类肿瘤浸润CD8+ T细胞中的表达特征

通过批量RNA测序、单细胞RNA测序和流式细胞术分析,发现小鼠B16.F10黑色素瘤模型中,CD8+肿瘤浸润淋巴细胞(TILs)的Dgat1转录水平被选择性上调,表达谱与PD1、TIM3等已知耗竭标志物匹配,而Dgat2表达极低,DIESL及其负调控因子Tmx1则下调,同时在人类结直肠癌患者的CD8+ TILs中,DGAT1蛋白水平也显著高于邻近正常黏膜的CD8+ T细胞,表明DGAT1是CD8+ TILs中主要的三酰甘油合成酶,且其表达与T细胞耗竭相关。


2 DGAT1在肿瘤浸润T细胞中的性别二态性功能

通过在T细胞特异性Dgat1敲除(Dgat1 KO)小鼠和野生型(WT) 同胎仔畜中植入B16黑色素瘤细胞,揭示了DGAT1在肿瘤浸润T细胞中功能的性别二态性,整体数据未显示明显差异,但按性别分层后,雌性Dgat1 KO小鼠能更好地控制肿瘤生长,而雄性Dgat1 KO小鼠肿瘤生长更快,流式细胞术分析显示,肿瘤较小的雌性Dgat1 KO小鼠和雄性WT小鼠中祖细胞样耗竭T细胞(Tₑₓ)有增多趋势,雄性Dgat1 KO小鼠中调节性T细胞(Treg)富集,且这一性别特异性表型在MC38结直肠癌模型中也得到了验证。

3 DGAT1的性别二态性功能是CD8+ T细胞内在且依赖微环境因素

将雌性WT或Dgat1 KO P14细胞转移到荷瘤雌性或雄性宿主后,雌性宿主接受Dgat1 KO P14细胞能更好控制肿瘤,而雄性宿主中Dgat1 KO P14细胞无法抑制肿瘤发展,同时雌性宿主中Dgat1 KO P14细胞的祖细胞样Tₑₓ细胞富集,雄性宿主中该细胞群耗竭,且Dgat1 KO供体TILs在雌性宿主中更丰富,在雄性宿主中更少,而脾脏中供体细胞数量无DGAT1导的性别差异,表明DGAT1在雄性肿瘤微环境中对维持祖细胞样Tₑₓ细胞和抗原特异性CD8+ TIL群体至关重要。

图4 雌雄小鼠肿瘤微环境(TME)的代谢差异

通过对血浆和肿瘤间质液(TIF)的靶向代谢组学分析,主成分分析显示样本按血浆/ TIF和性别显著分离,雄性TIF中三酰甘油(TAGs)和甘油磷脂(如磷脂酰乙醇胺、磷脂酰胆碱)富集,代谢通量和网络分析表明雄性TIF中TAG合成途径整合更紧密,且雄性TIF中含多不饱和脂肪酸链的TAG水平更高,但多不饱和脂肪酸-TAG与饱和脂肪酸-TAG的比值低于雌性,溶血磷脂酰乙醇胺/磷脂酰乙醇胺比值更低,同时与肿瘤质量相关的代谢物和代谢途径也存在性别差异,甘油磷脂浓度在雌性中与较小肿瘤相关,在雄性中与较大肿瘤相关。

图5 AR信号对慢性激活的Dgat1 KO CD8+ T细胞的影响

将WT和Dgat1 KO P14细胞经GP33和IL-2激活后,再用不同浓度睾酮处理,发现睾酮会诱导ROS和脂质过氧化物积累,且Dgat1 KO细胞对睾酮更敏感,透射电镜显示,睾酮处理导致Dgat1 KO细胞线粒体数量减少、长度缩短,内质网肿胀并出现洋葱样结构(ER应激标志),同时在5DHT处理的小鼠CD8+ TILs中,Dgat1 KO细胞的死亡率显著升高,表明AR信号与Dgat1缺失结合会诱导氧化应激、ER应激和细胞死亡。

6 AR信号在Dgat1 KO CD8+ T细胞功能调控中的作用

过继转移实验显示,雄性宿主接受Dgat1 × Ar双敲除细胞后,肿瘤大小与接受WT细胞的小鼠相当,挽救了Dgat1单敲除导致的肿瘤生长加速表型,同时双敲除恢复了雄性宿主中祖细胞样Tₑₓ细胞的丰度,减少了下游过渡态和终末耗竭细胞的分化,且Ar敲除会增加IFNγ阳性细胞比例,但该有益效应在Dgat1同时敲除时被逆转,证实AR以CD8+ T细胞内在方式限制Dgat1 KO细胞在雄性中的存活,且其与DGAT1的相互作用依赖微环境中的雄激素浓度和脂质组成。

7 缓解氧化应激对Dgat1 KO CD8+ T细胞的挽救作用

将过表达GPX4(铁死亡负调控因子)的Dgat1 KO P14细胞转移到雄性宿主后,肿瘤生长得到有效控制,祖细胞样Tₑₓ细胞频率显著升高,表明缓解脂质过氧化可补偿雄性中Dgat1的缺失;而构建Dgat1 × Ddit3双敲除P14细胞后,双敲除细胞在雄性宿主中控制肿瘤的效果与WT细胞相当,祖细胞样Tₑₓ细胞丰度增加,但在雌性宿主中,双敲除反而消除了Dgat1单敲除带来的抗肿瘤益处,提示CHOP(Ddit3编码产物)在雌性和雄性中对Dgat1 KO细胞功能的调控存在差异。

图8 AR信号传导减弱了亚精胺的抗铁死亡作用
聚焦多胺通路等其他代谢途径的性别特异性调控,分析发现雌雄小鼠TIF中多胺代谢物浓度存在差异,且其与肿瘤质量的相关性具有性别特异性,精胺浓度与脂质等代谢物的相关性在雌雄中不同,体外实验显示,精胺能减少慢性激活的CD8+ T细胞的脂质过氧化,但这种保护作用会被5DHT(AR激动剂)显著削弱,表明除TAG代谢外,多胺等代谢途径也以性别特异性方式调控CD8+ T细胞功能,且AR信号会影响其保护效应。
全文总结
该研究首次阐明DGAT1通过中和 AR 信号导的脂毒性和内质网应激,在雄性小鼠中维持CD8+ T细胞干性和存活,而雌性小鼠中DGAT1的缺失反而利于抗肿瘤免疫,揭示了肿瘤微环境中性别特异性的代谢适应机制。







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