今天介绍一项上海交通大学附属上海市胸科医院发表在《
Cell Reports Medicine
》上的研究:
Interferon-γ-stimulated antigen-presenting cancer-associated fibroblasts hinder neoadjuvant chemoimmunotherapy efficacy in lung cancer
,即:《
干扰素
-γ
刺激的
抗原呈递型癌症相关成纤维细
胞削弱肺癌新辅助化免疫治疗效果
》。
研究主要发现:
干扰素
-γ
(
IFN-γ
)通过
JAK1/2-STAT1-IFI6/27
通路刺激抗原呈递型癌症相关成纤维细胞(
apCAFs
)的扩增,
apCAFs
通过
PD-L2-RGMB
轴促进
FOXP1+
调节性
T
细胞(
Tregs
)的形成,从而削弱新辅助化免疫治疗的效果。靶向
PD-L2-RGMB
轴可显著改善免疫治疗效果,为解决耐药问题提供了新思路。
这项研究从临床问题出发,层层递进,逻辑清晰,做得太漂亮了!
在非小细胞肺癌(
NSCLC
)的治疗中,新辅助化免疫治疗(
NCIT
)作为一种新兴的治疗策略,通过在手术前激发系统性抗肿瘤免疫反应,显著改善了部分患者的预后。
然而,仍有至少
50%
的患者对
NCIT
无反应,因此影响
NCIT
疗效的原因和机制是什么?
1 NCIT
疗效相关细胞群
apCAFs
的发现
为了探索这一难题,研究团队通过单细胞测序分析了
10
名
NSCLC
患者的肿瘤样本,发现
apCAFs
在
non-MPR
样本中显著富集
。为了进一步验证这一发现,研究团队利用
数字空间分析(
DSP
)技术对
6
名患者的肿瘤样本进行了空间测序,结果也显示
apCAFs
在
non-MPR
样本中显著富集
。此外,研究团队还构建了患者来源的肿瘤片段(
PDTF
)平台,模拟体内肿瘤环境,发现抗
PD-1
治疗确实会促进
apCAFs
的扩增,且这种扩增在
non-MPR
样本中更为显著。
这表明,
apCAFs
的扩增与
NCIT
耐药密切相关。
2 apCAFs
扩增的机制:
IFN-
γ的双刃剑效应
发现了
apCAFs
的存在后,研究团队迫切想要知道是什么导致了它们的扩增。通过深入分析单细胞数据,研究团队注意到
干扰素γ(
IFN-
γ)在
apCAFs
中显著上调,而且与非
apCAFs
相比,
apCAFs
中
IFN-
γ受体(如
IFNGR1/2
)的表达也更高
。这让研究团队联想到
IFN-
γ可能通过其受体影响
apCAFs
的扩增。
进一步分析
IFN-
γ信号通路相关基因的表达情况,研究团队发现
JAK1/2-STAT1
信号通路在
apCAFs
中被显著激活
。为了验证这一猜想,
研究团队在体外实验中发现
IFN-
γ确实能够显著促进
apCAFs
的扩增,而且这种扩增依赖于
JAK1/2-STAT1
信号通路的激活。
当研究团队使用
IFN-
γ中和抗体(
emapalumab
)时,
apCAFs
的扩增被显著抑制。这一发现揭示了
IFN-
γ在免疫治疗中的双刃剑效应:
一方面,它能够激活免疫细胞;另一方面,它却通过促进
apCAFs
的扩增,削弱了免疫治疗的效果。
3 探索
apCAFs
的作用机制:
FOXP1+ Tregs
的帮凶角色
揭示了
apCAFs
扩增的机制后,研究团队进一步探究了
apCAFs
如何影响免疫治疗效果。
通过多组学分析和免疫荧光实验,研究团队发现
apCAFs
与调节性
T
细胞(
Tregs
)之间存在显著的空间共定位。特别是,
FOXP1+ Tregs
在耐药样本中显著增加,并且与
apCAFs
的空间分布密切相关。
这让研究团队怀疑
FOXP1+ Tregs
可能是
apCAFs
的帮凶。
通过单细胞数据分析,研究团队发现
FOXP1+ Tregs
是
IL-1R1+ Tregs
的标志物,并且可能通过正向调节
RGMB
的表达来增强其抑制功能。进一步的体外共培养实验表明,
apCAFs
能够显著促进
FOXP1+ Tregs
的扩增,而这种扩增依赖于
PD-L2-RGMB
轴的激活。
这些发现揭示了
apCAFs
通过
PD-L2-RGMB
轴促进
FOXP1+ Tregs
积累的机制,从而削弱了抗肿瘤免疫反应。
4 靶向治疗策略的转化价值
基于上述发现,
研究团队开始思考如何通过靶向治疗来克服
NCIT
耐药
。研究团队在体外和体内模型中验证了抗
PD-L2
抗体(
clone 3.2
)和抗
RGMB
抗体的效果。通过体外实验,研究团队发现
抗
PD-L2
抗体能够显著抑制
apCAFs
中
PD-L2
的表达,并减少
FOXP1+ Tregs
的积累。在小鼠模型中,抗
PD-L2
治疗能够显著抑制肿瘤生长,并恢复
CD8+ T
细胞的抗肿瘤活性。同样,抗
RGMB
抗体也能够显著减少
FOXP1+ Tregs
的积累,并恢复