Immunity：细胞因子METRNL可通过破坏线粒体功能抑制CD8+T细胞抗肿瘤活性

该团队首先对从未经治疗的胶质母细胞瘤（GBM）、（PRAD）、膀胱尿路上皮癌（PRAD）和肾（RCC）患者中分离出的TIL和外周血单核细胞（PBMC）进行RNA-seq分析，将METRNL确定所有四种肿瘤类型共有的CD8+TIL和PBMC之间显示出差异表达的基因。随后，他们将分泌METRNL的CD8+T细胞与幼稚CD8+T细胞共培养，发现可引起增殖减少，若利用siRNA抑制Metrnl表达，则能减缓小鼠体内肿瘤进展。除了肿瘤浸润CD8+T细胞外，他们进一步分析了PRAD浸润免疫细胞的单细胞测序数据，确认单核/巨噬细胞和树突状细胞也会表达METRNL，且自分泌和旁分泌信号传导均可对CD8+TIL产生抑制作用。

线粒体的积累是CD8+TIL特征之一，已知METRNL可调节葡萄糖耐量和线粒体电子传递链等多种代谢过程，于是该团队用线粒体膜电位染料TMRM和示踪染料MitoTracker测定METRNL暴露后T细胞中线粒体结构完整性，结果显示T细胞中MitoTracker染色呈剂量依赖性减少且膜电位遭到破坏，这些变化直接导致ROS累积、DNA双链断裂以及细胞凋亡增加。为进一步了解由此引起的代谢变化，他们在高剂量METRNL暴露后对CD8+T细胞的代谢物进行了液相色谱-质谱分析，与对照组间差异最明显的代谢途径与糖酵解有关，暴露组的糖酵解产物增加。

接下来，他们比较了WT和Metrn1-/-CD8+T细胞的差异表达基因，观察到编码T细胞效应细胞因子（Gzma/f/g）、炎症细胞因子（Il-10/13/24/4/5等）、趋化因子受体（Ccr1、Cxcr1）的基因在Metrn1-/-CD8+T细胞中上调。为识别METRNL下游的转录因子，他们使用ISMARA工具重新分析上述RNA-seq数据，发现最显著的差异存在于E2F中，之前的工作已报道E2F、PPAR 和METRNL在缓解骨骼肌胰岛素抵抗中的联系【3】，他们测试了METRNL处理后CD8+T细胞中PPAR 的转录及活性，一方面METRNL处理增加了PPARD表达，但该效果在加入E2F泛抑制剂后被消除，另一方面，他们发现在WT CD8+T细胞中加入PPAR 拮抗剂后，细胞中线粒体呼吸能力呈剂量依赖性增加，提示METRNL通过CD8+T细胞中的E2F-PPARd途径对线粒体呼吸产生影响。

模式图（Credit:Immunity）

综上，这项工作证明细胞因子METRNL是CD8+T细胞代谢的可逆调节因子，可促进肿瘤微环境中TIL功能减退，因此，可通过靶向METRNL-E2F-PPAR 轴来支持CD8+TIL线粒体功能以发挥抗肿瘤活性。