G蛋白偶联受体（G Protein-Coupled Receptors，GPCRs）是目前最大的一类跨膜蛋白质受体家族[1,2]，其经常被用作临床药物开发的重要靶点[3,4]。GPR116受体是第二大类GPCRs（粘附性GPCRs，aGPCRs）中的一种，广泛表达于各个器官和免疫系统中[5]。自然杀伤细胞（Natural killer，NK）是先天免疫的效应细胞之一，能够通过杀死病毒感染的细胞或肿瘤细胞而发挥免疫保护作用，其功能受到多种因素的调控[6,7]。但是，GPR116受体是否也能调控NK细胞的功能还尚不清楚。因此，研究人员深入探讨GPR116受体对NK细胞功能的调控作用对于利用NK细胞开展肿瘤免疫治疗的研究有着十分重要的意义。该研究通过体外和体内实验证明GPR116受体能够通过Gαq/HIF1α/NF-κB途径负调控NK细胞的生物学功能，下调GPR116受体能够提高NKG2D-CAR-NK92细胞的抗肿瘤效果。该研究结果对阐明GPR116受体作为潜在的免疫检查点分子对NK细胞的调控作用及利用NK细胞或CAR-NK细胞开展肿瘤免疫治疗的研究提供了实验依据。
为了探究GPR116受体在抗肿瘤中的作用，研究人员分别在野生型和GPR116受体敲除的小鼠背部注射胰腺癌细胞。结果发现GPR116受体敲除的小鼠肿瘤生长速度明显慢于野生小鼠（图1A-C），进一步的研究发现GPR116受体缺失增加肿瘤内部功能性NK细胞的数目而非功能性T细胞的数目（图1D-I），这说明GPR116受体缺失可以增强NK细胞的功能从而起到抑制肿瘤生长的作用。研究人员进一步在体外利用小鼠来源的NK细胞和NK92细胞株对GPR116对NK细胞生物学功能的影响作用进行了验证，结果表明GPR116受体可以抑制NK细胞的激活和杀伤功能。
图1 GPR116受体基因通过调控NK细胞的功能影响小鼠体内肿瘤的生长。
（图源：Guo et al., Cell & Bioscience, 2023)
为了探究GPR116受体调控NK细胞功能的机制，研究人员通过shRNA下调NK92细胞中GPR116受体的表达，然后检测NF-κB 和HIF1α的表达。结果发现下调GPR116受体能够上调p-P65的表达，降低HIF1α的表达（图2A）。随后，研究人员分别加入NF-κB 的抑制剂（QNZ）和HIF1α（CoCl2）激活剂检测相关因子的表达。结果发现加入QNZ能够抑制p-P65的表达但不影响HIF1α的表达水平，而加入CoCl2能够同时影响NF-κB 和HIF1α的表达（图2B-D）。加入QNZ后NK细胞的杀伤功能和细胞因子的释放也被抑制（图2E-H）。另外，GPR116受体的表达下调和下游Gαq的表达下调均能抑制HIF1α的表达以及上调P65的磷酸化，同时促进NK细胞的杀伤功能及细胞因子释放（图3A-F）。这说明GPR116受体通过Gαq/HIF1α/NF-κB轴影响NK细胞的功能。
图2 GPR116受体通过Gαq/HIF1α/NF-κB轴调控NK细胞的抗肿瘤功能。
（图源：Guo et al., Cell & Bioscience, 2023)
为了将基础研究成果应用于临床细胞治疗产品的研发，研究人员通过shRNA下调NKG2D-CAR-NK92细胞中GPR116受体的表达，结果发现以NKG2D为靶向的CAR-NK92细胞能够有效抑制肿瘤的生长，而下调GPR116受体以后，抑制肿瘤效果更加明显（图3A-D）。通过检测肿瘤内部NK92细胞数目和功能后发现，敲低GPR116可以增加CAR-NK92细胞在肿瘤内部的数量和功能（图3E-G），这说明下调GPR116受体的表达可以有效增强NKG2D-CAR-NK92细胞的抗肿瘤作用。
图3 下调GPR116受体增强NKG2D-CAR-NK92细胞的抗肿瘤作用。
（图源：Guo et al., Cell & Bioscience, 2023)
图4 GPR116受体调控CAR-NK细胞治疗效果的机制图。
（图源：Guo et al., Cell & Bioscience, 2023)
