腫瘤免疫治療為癌癥患者帶來的新的治療手段和希望，在多種腫瘤類型中都得到了成功的應用。一部分病人可以響應免疫治療并取得理想的治療效果。但是，大部分病人對免疫治療無法產生響應。其中一個重要原因是其腫瘤微環境中T細胞的功能已經處于不可逆的失調狀態。研究表明，腫瘤相關巨噬細胞是誘導T細胞功能失調的主力軍之一。作為免疫細胞的一員，巨噬細胞進入腫瘤微環境中后往往受到腫瘤的影響，轉變為促進腫瘤生長并抑制T細胞功能的狀態，但其調控機制尚不清晰。作為真核細胞中mRNA上豐度最高的修飾類型，m⁶A修飾可以通過影響mRNA的穩定性及翻譯效率等過程對細胞功能進行精確的調控。但近期的工作也發現，m⁶A修飾系統在多種類型腫瘤中處于失調狀態。那么，m⁶A修飾失調是否影響腫瘤相關巨噬細胞的功能，并參與其對T細胞功能的調控呢？  

　　5月20日，中科院北京基因組研究所（國家生物信息中心）韓大力研究組聯合清華大學免疫研究所徐萌團隊，在Cancer Cell上發表了題為“The loss of RNA N⁶-adenosine methyltransferase Mettl14 in tumor-associated macrophages promotes CD8⁺ T cell dysfunction and tumor growth”的研究論文，揭示了特定腫瘤相關巨噬細胞亞群通過表觀轉錄組層面調控CD8⁺ T細胞功能的新機制：m⁶A甲基化酶METTL14在C1q⁺ 巨噬細胞中的喪失，導致巨噬細胞中Ebi3 轉錄本上m⁶A修飾的降低和EBI3表達量的增加，進而誘導腫瘤浸潤的CD8⁺ T細胞的功能失調。 

　　這項研究發現，腫瘤相關巨噬細胞中存在一類C1q⁺ 巨噬細胞亞群，通過表面的免疫調節受體和T細胞相互作用。有趣的是，C1q⁺ 巨噬細胞亞群中富集和m⁶A修飾相關的基因例如Mettl14。進一步探究m⁶A修飾在巨噬細胞中的作用發現，在巨噬細胞中特異性敲除Mettl14 的小鼠抗腫瘤能力低于野生型小鼠，腫瘤浸潤的CD8⁺ T細胞比例顯著下降。單細胞測序數據表明，與野生型對照組相比，巨噬細胞中Mettl14 的缺失可導致免疫微環境中浸潤的效應性CD8⁺ T細胞和耗竭性T細胞前體細胞顯著減少，而活化異常且功能失調的中間態CD8⁺ T細胞顯著增多。功能驗證進一步說明，巨噬細胞中Mettl14 的缺失導致CD8⁺ T細胞的殺傷性功能下降，并且上調表達共抑制性受體。這些結果說明Mettl14 缺失的巨噬細胞打破了CD8⁺ T細胞分化的平衡，即抑制效應性CD8⁺ T細胞的活化而促使CD8⁺ T細胞功能失調。 

　　通過整合分析野生型和Mettl14 缺失的腫瘤相關巨噬細胞的m⁶A-seq和RNA-seq數據，發現Ebi3 mRNA上的m⁶A修飾水平在Mettl14 缺失的巨噬細胞中顯著降低，Ebi3 mRNA水平和蛋白表達水平顯著提高。EBI3中和抗體通過挽救Mettl14 條件性敲除小鼠中CD8⁺ T細胞的殺傷性功能，顯著提高其抗腫瘤能力。結果表明，Mettl14 缺失的巨噬細胞通過提高EBI3的表達量誘導CD8⁺ T細胞功能失調。接下來，為了探究上述結論是否適用于病人腫瘤樣本，研究者首先使用多色免疫組織化學染色技術發現結腸癌病人的腫瘤樣本中巨噬細胞與CD8⁺ T細胞的臨近位置關系。除此之外，腫瘤基質中METTL14 的表達量與m⁶A修飾水平以及CD8⁺ T細胞的浸潤呈正相關關系。腫瘤基質的m⁶A修飾水平高的病人與m⁶A修飾水平低的病人相比，腫瘤基質中浸潤的CD8⁺ T細胞效應性功能更好。 

　　綜上，本研究報道了腫瘤相關巨噬細胞中RNA m⁶A修飾的失調導致EBI3表達量的上調，促使CD8⁺ T細胞功能失調的新機制。研究表明m⁶A修飾在表觀轉錄層面調控巨噬細胞的免疫調節功能，強調了巨噬細胞功能可塑性可通過表觀轉錄動態變化實現精準調控。研究者提出，靶向Mettl14下游抑制CD8⁺ T細胞功能的分子，例如EBI3，有望恢復CD8⁺ T細胞功能并提高現有PD-1/PD-L1阻斷抗體療法的響應率。 

　　該論文中，中國科學院北京基因組研究所（國家生物信息中心）韓大力研究員和清華大學醫學院徐萌研究員為論文的共同通訊作者。清華大學博士生董麗輝，基因組所博士生陳傳遠和張亞偉為論文的共同第一作者，基因組所的博士后常人葆和博士生梁廣豪，清華大學博士生郭霈錦、劉弋、李亦林和孫夢雪也參與了此工作。北京大學腫瘤醫院的沈琳教授團隊，北京大學劉君研究員，中國科學院生態環境研究中心汪海林研究員和賴瑋毅博士以及芝加哥大學Urszula Dougherty和 Marc B. Bissonnette對本文有重要貢獻。

　　腫瘤相關巨噬細胞m⁶A修飾酶Mettl14的降低將上調Ebi3 mRNA的穩定性，提高EBI3的分泌釋放并進一步致使CD8⁺ T cells的功能失調，最終促進腫瘤生長

　　論文鏈接