Cell:腫瘤免疫療法會(huì)自我限制其療效,通過(guò)激活Treg細(xì)胞,降低免疫治療效果
隨著腫瘤免疫治療逐漸成為臨床靶向藥物研究開發(fā)的重要方向之一,越來(lái)越多的腫瘤免疫治療基因靶點(diǎn)進(jìn)入研發(fā)視野。PD-1和PD-L1靶點(diǎn)無(wú)疑是當(dāng)前熱門的焦點(diǎn)。大量已經(jīng)上市和正在研究的PD-1 / PD-L1抑制劑取得了良好的臨床療效。
除了PD-1 / PD-L1以外,CTLA-4也同樣屬于熱門腫瘤免疫治療靶點(diǎn)。目前臨床應(yīng)用的CTLA-4抑制劑,包括百時(shí)美施貴寶公司的伊匹單抗(Ipilimumab)和阿斯利康公司的曲美木單抗(Tremelimumab),已廣泛應(yīng)用于腫瘤免疫治療,積累了大量的臨床應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。
CTLA-4,即細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞相關(guān)蛋白4,是一種白細(xì)胞分化抗原,是T細(xì)胞上的一種跨膜受體,其作為免疫檢查點(diǎn)起作用并下調(diào)免疫應(yīng)答。CTLA-4通過(guò)與抗原細(xì)胞表面的受體結(jié)合,從而起到開關(guān)作用,終止免疫反應(yīng)。而CTLA-4抑制劑通過(guò)抑制CTLA-4分子,則能使T細(xì)胞大量增殖、攻擊腫瘤細(xì)胞。
然而,免疫檢查點(diǎn)只是多層次調(diào)節(jié)機(jī)制系統(tǒng)的一個(gè)組成部分。調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Treg)的活性構(gòu)成了另一層免疫調(diào)節(jié),但它們的免疫抑制功能如何在腫瘤微環(huán)境(TME)中受到調(diào)節(jié)仍然未知。
近日,哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究團(tuán)隊(duì)在國(guó)際前列學(xué)術(shù)期刊 Cell 發(fā)表了題為:Expansion of tumor-associated Treg cells upon disruption of a CTLA-4-dependent feedback loop 的研究論文。
該研究使用活體成像技術(shù)發(fā)現(xiàn),抗癌藥物抑制CTLA-4分子并激活CD8和CD4效應(yīng)T細(xì)胞,從而殺死癌癥。然而,CTLA-4 抑制還會(huì)導(dǎo)致Treg細(xì)胞的擴(kuò)增,從而降低免疫療法的效果。
為了通過(guò)體內(nèi)成像檢查腫瘤組織中Treg細(xì)胞活化的單細(xì)胞動(dòng)力學(xué),研究團(tuán)隊(duì)用表達(dá)NFAT-GFP和熒光組蛋白融合蛋白H2B-RFP的逆轉(zhuǎn)錄病毒感染Treg細(xì)胞并將其植入小鼠皮下。
結(jié)果顯示,與傳統(tǒng)的輔助性Th細(xì)胞不同,這些Treg細(xì)胞在穩(wěn)定的抗原接觸過(guò)程中被激活,表明Treg細(xì)胞庫(kù)在TME中被預(yù)先富集以識(shí)別抗原,而Th細(xì)胞庫(kù)中只有罕見的細(xì)胞識(shí)別抗原。
另外,盡管Treg細(xì)胞僅部分穩(wěn)定了它們與腫瘤組織中抗原提呈細(xì)胞(APC)的相互作用,但這些不穩(wěn)定的相互作用觸發(fā)了激活NFAT通路的T細(xì)胞抗原受體(TCR)信號(hào)。
因?yàn)槌R?guī)樹突狀細(xì)胞(cDC)有助于招募和激活腫瘤浸潤(rùn)性細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞(CTL),研究團(tuán)隊(duì)假設(shè)它們也可能激活Treg細(xì)胞。因此,他們構(gòu)建了zDCDTR/B6照射骨髓嵌合體(BMC)。cDC急性消融后Treg細(xì)胞的遷移不受限制,但活化頻率顯著下降,表明cDC在局部Treg細(xì)胞活化中發(fā)揮重要作用。
考慮到腫瘤浸潤(rùn)Th和Treg細(xì)胞的TCR序列在很大程度上是不同的,Treg細(xì)胞會(huì)破壞腫瘤內(nèi)APC與Th細(xì)胞的接觸。因此,研究團(tuán)隊(duì)比較了表達(dá)相同TCR的Treg和Th細(xì)胞的行為。
結(jié)果提示,Treg和Th細(xì)胞與APC相互作用的差異不是由TCR親和力的內(nèi)在差異所驅(qū)動(dòng),而是由Treg細(xì)胞引入TME的變化驅(qū)動(dòng)的。這些變化可能包括APC功能的改變,導(dǎo)致APC不僅與Th接觸,而且與Treg細(xì)胞接觸不穩(wěn)定。
那么,Treg細(xì)胞是如何影響Th細(xì)胞的穩(wěn)定性及其與腫瘤相關(guān)APC的相互作用的呢?
因?yàn)門reg細(xì)胞可以利用共刺激B7家族蛋白的CTLA-4減少SLO中APC上的CD80和CD86的數(shù)量,并且考慮到腫瘤浸潤(rùn)性Treg細(xì)胞上CTLA-4的高表達(dá),研究團(tuán)隊(duì)探索了CTLA-4調(diào)節(jié)腫瘤組織中T細(xì)胞與APC相互作用穩(wěn)定性的功能。
他們發(fā)現(xiàn)CTLA-4限制了CD80和CD86在腫瘤浸潤(rùn)cDC上的表達(dá),限制了局部Treg細(xì)胞的增殖,并且需要伴隨的Treg細(xì)胞失活來(lái)實(shí)現(xiàn)腫瘤排斥。
因此,Treg 細(xì)胞通過(guò)依賴于CTLA-4和CD28的反饋回路進(jìn)行自我調(diào)節(jié),該回路根據(jù)局部共刺激的數(shù)量調(diào)整其群體大小。它通過(guò)CTLA-4抑制的破壞可能會(huì)抵消癌癥患者的治療益處。
綜上,該研究在臨床前腫瘤模型中證實(shí),Treg細(xì)胞在常規(guī)樹突狀細(xì)胞(cDC)上表達(dá)共刺激蛋白CD80和CD86。Treg細(xì)胞通過(guò)利用其對(duì)CD28共刺激信號(hào)的依賴性來(lái)不斷調(diào)整其群體大小,以達(dá)到耗盡CD28配體CD80和CD86的目的。由此產(chǎn)生的平衡狀態(tài)被CTLA-4抑制劑所打破,這會(huì)產(chǎn)生腫瘤內(nèi)過(guò)度增殖的Treg細(xì)胞,使得患者處于免疫抑制狀態(tài)并持續(xù)對(duì)抗免疫介導(dǎo)的腫瘤排斥,這可能會(huì)抵消癌癥患者的抗CTLA-4治療的療效。
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