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近些年，肿瘤免疫治疗发展火热，被人们寄予厚望，然而，评价一种疗法除了看疗效，还要看副作用。以药物开发经常使用的指标 IC50（半抑制浓度）为例，人们更希望以很小的剂量就达到治疗的效果，往往大的剂量意味着更多的副作用。那么，免疫治疗是否真像看上去那么完美？2020 年 6 月 25 日哈佛大学 Kai W. Wucherpfennig 和 Michael Dougan 研究组的文章 Molecular Pathways of Colon Inflammation Induced by Cancer Immunotherapy 在 Cell 杂志上发表，研究者通过运用单细胞 RNA 测序（scRNA-seq）和流式细胞技术（flow cytometry）直接分析了近期采用免疫疗法的黑色素瘤病人的肠道活体样本，深入解析了诱发 +CPI colitis 的细胞和分子通路并预测了潜在的治疗靶点。
研究路线
重要结果
1. 纳入免疫检查点抑制剂（CPI）治疗后发生和未发生结肠炎的患者以及健康对照，用单细胞技术分析结肠组织样本中的免疫细胞。热图显示 CD45+scRNA 序列数据集中不同亚群的差异表达基因（图 1）。少数非免疫球蛋白可变基因对血浆 B 细胞有显著影响。
图 1CD45+scRNA 序列数据集中不同亚群的差异表达基因
图 2 在暴露于不同 CPI 药物的结肠炎患者中观察到类似的 T 细胞亚群变化，包括 ipilimumab 单药治疗（患者 C2），ipilimumab 和 nivolumab 联合治疗（患者 C3），以及序贯 pembrolizumab 和 ipilimumab（患者 C1）
2. 发生结肠炎的患者中，CD8+ 组织驻留记忆 T 细胞分化产生大量细胞毒性效应 T 细胞，可以解释为何 CPI 能很快诱发结肠炎。CD8+ T 细胞区室的整体组织显示 +CPI 结肠炎患者和两个对照组之间的显着差异：亚群 7（细胞毒性效应物）和 8（循环 T 细胞，MKI67+）几乎不包括 +CPI 结肠炎患者（图 3~5）。
图 3 患者组中 CD8 T 细胞亚群的分布
图 4 每个患者的 8 个亚群中 CD8T 细胞的分布，CT，对照；NC，无结肠炎；C，结肠炎。
图 5 患者组间细胞亚群频率表征的量化
3. CTLA-4+ 调节性 T 细胞也增多并持续存在，提示结肠炎不是这些细胞缺失引起的。
图 6 用 FoxP3+CD4+Treg 细胞（每组 6 -10 名受试者）定量检测 CTLA- 4 的表达
4. 鉴定出髓系细胞和 T 细胞中高表达的若干细胞因子、趋化因子和表面受体，或能作为结肠炎和其他 CPI 相关炎症的治疗靶点。
图 7 与对照组相比，+CPI 结肠炎患者的 T 细胞中趋化因子受体基因 CXCR3 和 CXCR6 上调
小结
综上所述，该研究初次从单细胞水平详细探讨了肠道样本中不同免疫细胞因免疫治疗引起变化的机制，发现了毒性 CD8+ T 细胞，增殖 CD8+ T 细胞以及 CD4+ Treg 细胞在 +CPI colitis 样本中的富集，并且基于 TCR 序列信息验证了 +CPI colitis 特异性以及 CD8+ T 细胞大部分来源于 CD8+ Trm 细胞，通过对不同细胞因子的分析识别出了潜在的因免疫检测点阻断诱发的肠炎或其他 irAEs 的治疗靶点。
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