南方醫(yī)科大學合作發(fā)現(xiàn)結腸癌治療新策略
近日,南方醫(yī)科大學/廣東省分子腫瘤病理學重點實驗室研究團隊在期刊《Oncogene》上發(fā)表了題為“ASCL2 induces an immune excluded microenvironment by activating cancer-associated fibroblasts in microsatellite stable colorectal cancer”的研究論文,該研究報道了兩種不同的ASCL2在pMMR/MSS和dMMR/MSI-H crc中的表達模式。ASCL2在pMMR/MSS crc中過表達,并保持干性表型,同時腫瘤浸潤淋巴細胞(til)密度低于dMMR/MSI crc。此外,在MC38/shASCL2小鼠CRC模型中,聯(lián)合使用抗pd - l1抗體可促進T細胞浸潤,并引起較強的抗腫瘤免疫和腫瘤消退。另外,ASCL2的過表達與TGFB水平升高相關,TGFB水平升高刺激局部癌癥相關成纖維細胞(CAFs)活化,誘導免疫排斥微環(huán)境??傊?,研究結果表明,ASCL2通過轉錄激活TGFB來激活CAFs,從而誘導免疫排斥微環(huán)境,并且靶向ASCL2聯(lián)合ICIs可能為MSS crc提供治療機會。
研究背景
結直腸癌(CRC)表現(xiàn)出高度的腫瘤內遺傳異質性,這對免疫治療的療效有重要影響。少數(shù)(約15%)的crc表現(xiàn)出微衛(wèi)星不穩(wěn)定性高(MSI-H)表型,這是DNA錯配修復缺陷(MMR)的分子指標,并且由于腫瘤浸潤淋巴細胞(TILs)密度較高,通常對免疫檢查點抑制劑(ICIs)有持續(xù)的反應。然而,大多數(shù)(約85%)是微衛(wèi)星穩(wěn)定的(MSS),缺乏對IC的敏感響應。因此,迫切需要闡明腫瘤免疫微環(huán)境重塑的分子機制,以克服pMMR/MSS結直腸癌患者免疫治療反應不理想的問題。
作為Wnt信號通路的靶基因,ASCL2在pMMR/MSS crc中高表達,并在維持其干性中發(fā)揮重要作用。近期的一項研究表明,腫瘤細胞干性指數(shù)與腫瘤微環(huán)境(TME)中浸潤的免疫細胞數(shù)量呈負相關。越來越多的研究表明,ASCL2在免疫調節(jié)中發(fā)揮重要作用。據(jù)報道,ASCL2通過直接調節(jié)AID轉錄啟動濾泡輔助性T細胞發(fā)育并促進生發(fā)中心b細胞應答。ASCL2負性調控致病性Th17細胞分化,從而減輕腸黏膜炎癥反應。此外,ASCL2影響免疫治療的療效,并與pMMR/MSS crc的免疫逃逸相關。綜上所示,研究人員推測ASCL2可能參與了pMMR/MSS crc免疫排斥微環(huán)境的重塑。
癌癥相關成纖維細胞(CAFs)與高度反應性炎癥間質和免疫排斥微環(huán)境的重塑密切相關。并提供了活化的CAFs與CD8+ T細胞之間直接相互作用的證據(jù),導致T細胞的抑制?;罨腃AFs向腫瘤實質募集主要受癌細胞釋放的生長因子控制,其中轉化生長因子β (TGFB)是一個關鍵因素。同時,TGFB促進Treg細胞的分化,抑制CD8+ T細胞的抗腫瘤能力,從而減弱腫瘤對PD-1/PD-L1阻斷的反應。雖然靶向間質很少導致腫瘤對化療和/或免疫治療的明顯消退反應,但TGFB的抑制有望減緩癌癥的進展。然而,ASCL2是否誘導CAFs激活以排除pMMR/MSS crc中的CD8+ T細胞尚未報道。
研究過程及發(fā)現(xiàn)
通過分析TCGA和GEO公共數(shù)據(jù)庫中的CRC數(shù)據(jù),研究人員發(fā)現(xiàn)ASCL2在pMMR/MSS和dMMR/MSI-H CRC中有兩種不同的表達模式。在pMMR/MSS crc中,Wnt信號通路異常激活,導致靶基因ASCL2表達上調。相比之下,大多數(shù)MSI腫瘤被歸類為CMS1, CMS1是CMS的一種,表現(xiàn)出廣泛的高甲基化狀態(tài)。ASCL2在dMMR/MSI crc中呈甲基化依賴性下調。
結果表明,外源性ASCL2過表達誘導結直腸癌體內免疫排斥微環(huán)境;相反,在條件敲除小鼠中,腸上皮Ascl2的缺失促進炎癥免疫微環(huán)境的形成。這些結果提示,ASCL2的失調可能通過重塑腫瘤免疫微環(huán)境而不是直接刺激腫瘤細胞的增殖和遷移來促進或抑制CRC的發(fā)生和發(fā)展。近期,其他研究人員也證實ASCL2參與調控pMMR/MSS crc的免疫排斥微環(huán)境。
近期的研究也表明,Wnt通路激活的惡性腫瘤細胞具有較強的干性,但腫瘤微環(huán)境中浸潤的免疫細胞相對較少,對ICI治療不敏感。然而,腫瘤細胞干性、免疫排斥微環(huán)境與ICI治療耐藥之間的調控關系尚不清楚。
研究人員發(fā)現(xiàn)CD8+ T細胞廣泛浸潤正常粘膜和浸潤性癌間質,并且在MSI CRC中不受CAFs排除的影響。此外,研究結果表明,ASCL2的表達與高反應性炎性結締組織增生基質、免疫排斥微環(huán)境的重塑和CRC細胞的增殖有關。ASCL2的敲低抑制免疫抑制性CAFs的生長和激活。此外,在C57BL/ 6j和Ascl2 CKO小鼠中,ASCL2的缺失消除了CAFs降低腫瘤浸潤性CD8+ ctl的能力。值得注意的是,CAFs的免疫調節(jié)功能是通過分泌表型實現(xiàn)的,使其能夠產生大量的細胞因子和趨化因子。
數(shù)據(jù)顯示,ASCL2是一種高度反應性的炎性結締組織增生基質,富含活化的CAFs,并通過轉錄激活pMMR/MSS CRC細胞中的TGFB來重塑免疫排斥微環(huán)境。靶向TGFB確實增強了腫瘤對抗pd -1/PD-L1治療的易感性,有望成為治療pMMR/MSS CRC的有效策略。
本研究示意圖
研究意義
綜上,研究人員研究了免疫排斥微環(huán)境重塑的分子機制,并進一步證實Wnt通路抑制劑聯(lián)合ICIs為pMMR/MSS CRC提供了一種新的治療策略和治療機會。
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