在寻找抗PD-L1免疫疗法耐药的潜在驱动因素的过程中，Huseni, Wang, Klementowicz和 Yuen等人在大型临床试验中发现，IL-6与各种类型肿瘤的应答不良相关。为了更好地理解IL-6如何影响肿瘤控制和对免疫治疗的反应，研究人员分析了几种临床数据来源，并进行了各种体外和体内实验，以开始阐明其机制。他们的研究结果最近发表在Cell Reports Medicine杂志上。

首先，研究者评估了IMmotion150的活检结果，IMmotion150是在转移性肾癌患者中比较阿替利珠单抗(联用或不联用贝伐珠单抗)与舒尼替尼一线治疗的2期临床试验。这表明，在接受阿替利珠单抗治疗的患者中，IL-6(包括其他炎症因子)表达与疾病进展(PD)相关，并且在接受阿替利珠单抗单药治疗的患者中，肿瘤高IL-6也与较差的总生存期相关，即使在具有强CD8⁺ T细胞特征的患者中也是如此。通路分析还确定了IL-6、IL-6受体和IL-6诱导的转录因子STAT3可能是PD相关基因的调节因子。在所有治疗组中，血浆IL-6(患者基线水平高于健康对照)也与总生存期降低相关。在不同试验中，在接受阿替利珠单抗治疗的不同类型癌症患者中获得了类似结果。

为了在体内进行评估，研究团队使用了携带同基因EMT6的小鼠模型来建模三阴性乳腺癌。在这种情况下，与任一单药治疗相比，抗IL6R和抗PD-L1抗体联合治疗改善了肿瘤控制和无进展生存期。IL6R和PD-L1的双重阻断也增强了细胞毒性T淋巴细胞(CTL)的功能，增加了CTL和多功能CTL的频率和丰度。对CD4+ T细胞、Tregs和髓系细胞的影响有限，但是表现为CD8∶CD4比值的升高。在携带MC38和CT26肿瘤的小鼠中也观察到类似的结果。此外，炎性Ly6C+肿瘤相关成纤维细胞被确定为IL-6的主要来源。

接下来，研究人员从IMmotion150 (RCC)和IMvigor210 (UC)临床试验中选择血浆IL-6水平高或低的患者。在各试验中，IL-6高水平患者和IL-6低水平患者的一些基因是共享的。基因分析显示，高IL-6更多地与静息状态相关，而低IL-6更多地与激活和效应功能、IFN信号、MHC-I通路和氧化磷酸化相关。一些CTL簇(包括多功能效应细胞簇、终末效应样细胞和早期活化细胞簇)与低IL-6相关。相反，低表达IFNG和GZMB的非活性细胞和功能受损细胞与高IL-6相关。

为了更好地理解IL-6限制CTL效应功能的机制，研究人员转向了体外研究。使用来自于SIINFEKL激活的OT-I细胞或CD3/CD28激活的CTL，这些细胞来自于WT或IL6R KO小鼠，在不同IL6浓度下进行培养，他们发现IL-6抑制肽激活的CTL的IFNγ， TNF和颗粒酶B的表达；减少IFNγ、IFN反应性趋化因子和GM-CSF的分泌；有限的细胞分裂。相反，IL-6还提高了细胞活力，诱导了IL-10和Th2/Th17反应相关因子的产生。IL-6还抑制了初始和记忆CTL的效应功能，并减弱了它们对负载肽的MC38细胞的杀伤能力。

IL-6在体外抑制CTL活化，而在体内阻断IL6R仅在与抗PD-L1联合时显示出明显的效果，这表明IL-6的作用可能只在强T细胞活化的情况下表现出来。这一点在体外得到了证实，因为IL-6对活化欠佳的T细胞的作用有限，但通过添加PD-L1阻断剂，IL-6抑制了IFNγ⁺ CTL的扩增。

接下来，研究者在IL-6或抗IL6R存在的情况下激活CTL，并通过RNA测序发现，IL-6抑制效应基因、趋化因子和效应分化所需的转录因子的表达，同时促进与初始和中央记忆状态相关的基因和转录因子的表达，抑制效应分化相关的转录因子的表达。Reactome通路分析和IL-6调节基因在与CTL分化阶段相关的转录模块上的映射进一步证明了IL-6限制T细胞活化和效应细胞分化。IMmotion150数据的类似分析表明，较高的IL- 6与较低的效应物-初始表达率相关。在研究时间如何发挥作用时，研究人员发现IL-6主要在早期启动时影响CTL的分化。为了观察IL-6预处理的影响，研究人员在开始T细胞活化之前用IL-6处理CTL 1天，从而抑制了第3天的效应功能。这表明IL-6处理可改变限制T细胞功能的下游调节因子的表达，而与IL-6信号传导的持续状态无关。

通过比较IL-6刺激的CTL是否伴有抗CD3/CD28激活，研究人员发现IL-6诱导IFNγ、共抑制因子(CTLA-4, TIGIT)和炎症信号阻遏因子(IL-10和SOCS家族成员)的表达，同时抑制共刺激因子(CD28, CD226)和树突状细胞交叉对话相关基因(CD40L, XCL1)的表达。这些效应也依赖于STAT3及其下游的BATF。

回到小鼠模型，Huseni、Wang、Klementowicz和Yuen等将野生型或IL6r缺陷的OT-I细胞过继转移至肿瘤表达OVA的小鼠。在OVA疫苗接种和抗PD-L1的联合作用下，IL6r缺陷的OT-I细胞增强了多功能CTL应答，而野生型OT-I细胞则没有这种作用。接下来，研究人员培育了CTL限制性IL6R缺陷的小鼠。在这些小鼠中，MC38肿瘤生长较慢，并且由于较强的CTL反应，抗PD-L1免疫治疗可以更好地控制肿瘤。RNAseq显示，抗PD-L1治疗诱导WT CTLs中与IL-2、TGFβ和VEGF信号通路相关的基因表达，而在IL6R缺陷的CTLs中，它驱动了与IFN应答和OxPhos相关的基因。总的来说，IL6R缺陷的CTLs比IL6R完整的CTLs表现出更强的效应分化，保持了更多的幼稚和记忆样表型。

尽管IL-6的作用是多面性的，但IL-6促进初始/记忆样特性可能也限制了效应细胞分化、抗肿瘤免疫应答和免疫检查点阻断的初始疗效。阻断IL-6信号传导可能有助于增强免疫启动，并且临床批准的靶向IL-6和IL6R疗法的可用性和广泛经验支持IL-6联合免疫检查点阻断疗法的快速临床转化。