） 疗法为肿瘤患者带来新的富有前景的治疗策略。常见的免疫检查点包括PD-1、CTLA-4、TIGIT、TIM3和LAG-3等。研究发现ICIs联合治疗相比于任何单药治疗具有更好的治疗效果 （详见BioArt报道：；；；；） 。厘清单一ICIs以及联合治疗的细胞和分子机制对于指导更为安全有效的临床治疗具有重要意义。CTLA-4广泛表达于活化的T细胞，通过竞争性结合） 同样表达CTLA-4，通过反式内吞诱导APC内化CD80/CD86发挥免疫抑制作用。因此，CTLA-4靶向抑制可以解除T细胞的活化抑制，增强抗肿瘤免疫。PD-1同样表达于活化的T细胞，与肿瘤细胞表达的PD-L1结合后，经（immunoreceptor tyrosine based switch motif ，。PD-1阻断促进T细胞功能，尤其是耗竭性T细胞 （exhausted T cells，） ，改善肿瘤控制。因此，CTLA-4是T细胞活化的早期免疫检查点，而PD-1则倾向T细胞活化时的分化调节。然而，CTLA-4和PD-1抑制剂联用的细胞和分子机制仍旧不清楚。
团队首先在分别接受αCTLA-4（N=16）、αPD-1（N=11）以及αCTLA-4+αPD-1（N=9）联合治疗的黑色素瘤患者的不同时间点收集外周血并行RNA-seq以及TCR-seq分析。Hopspot算法分析发现4种不同的共调节基因表达模块，包括效应、记忆、AP-1/IFN和mitochondrial/ATP。UMAP注释将细胞定义之后发现活化的CD8+T细胞富集AP-1/IFN和效应模块；记忆性CD8+T细胞富集记忆模块；效应CD8+T细胞富集效应和mitochondrial/ATP模块；而耗竭性CD8+T细胞则低表达效应、AP-1/IFN和mitochondrial/ATP模块。相比于单一用药，联合治疗显著增加耗竭和效应T细胞比例，分别在第6周和第9周到达峰值。总之，ICIs联合治疗不仅获得更大程度的CD8+T细胞反应，同时对CD8+T细胞亚群具有广而持久的药效作用。为了更精确理解CD8+T细胞对检查点阻断的反应，作者使用每个细胞的TCR追踪克隆动力改变。作者开发Cyclone算法分析并鉴定出6种克隆轨迹模式。免疫检查点阻断产生的克隆轨迹由不同时间点到达峰值的独特克隆组成。相比于单一星空体育登录入口 星空体育在线官网用药，ICIs联合治疗在第6周和第9周诱导更强的克隆反应，同时产生更多的新克隆型。随后，作者使用组合四聚体方法分析抗原特异性反应，结果发现13个黑色素瘤特异性和11个病毒特异性CD8+T细胞群。ICIs联合治疗引起的黑素色瘤特异性CD8+T细胞群主要在第3和第6周扩增，而病毒特异性CD8+T细胞群在第9周扩增。
TEX是ICIs治疗的主要靶细胞【4】。最近研究发现TEX存在异质性，包括祖细胞样耗竭细胞、中间/NK样耗竭细胞和终末耗竭细胞【5】。作者在上述外周血中匹配到这三种耗竭性CD8+T细胞群：祖细胞样耗竭细胞 （CTLA-4、TCF7和SPRY1） ，中间/NK样耗竭细胞 （ZEB2、BATF和KLRC） 和终末耗竭细胞 （TOX、LAG3和EOMES） 。与此同时，作者比较外周血TEX和肿瘤内TEX，发现外周血TEX多为祖细胞样耗竭细胞和中间/NK样耗竭细胞，而肿瘤内TEX则为终末耗竭细胞。流式分析发现联合治疗同时促进三种耗竭细胞的再次激活扩增。为了进一步鉴别单个ICIs对耗竭性T细胞的影响，作者在顺序接受αCTLA-4和αPD-1的黑色素瘤患者检测T细胞反应。结果发现相比于αPD-1，αCTLA-4诱导更大程度的祖细胞样耗竭细胞增殖和扩增。而αPD-1则促进祖细胞样耗竭细胞向终末耗竭细胞的分化。总之，这些数据表明αPD-1促进耗竭T细胞的分化而αCTLA-4促进祖细胞样耗竭性T细胞的扩增。
综上所述，这项研究通过多维度数据分析指出PD-1和CTLA-4抑制剂联合治疗导致更强的肿瘤特异性和耗竭性CD8+T细胞的多轮克隆反应，αCTLA-4促进祖细胞样耗竭性T细胞的扩增而αPD-1则倾向诱导分化，并为ICIs的联合治疗提供理论机制、药物选择、剂量和时间指标参考。