Nature Cancer:一种逆转肿瘤免疫抑制的新方法

【字体: 时间:2021年09月23日 来源:Nature Cancer

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  恶性肿瘤可以通过抑制附近的抗肿瘤免疫细胞来增强其生存和扩散的能力,但由威尔康奈尔医学院和纽约长老会医学院的研究人员领导的一项研究发现了一种新的方法来对抗这种免疫抑制效应。

  
   

Immunofluorescent images of lungs treated with radiation (left) or no radiation (right). Club cells secrete more anti-immunosuppressive factors when treated with radiation, as seen by the increase in the secretory marker CC10 (yellow).    

图像:放疗(左)或未放疗(右)肺部免疫荧光图像。放射治疗后,俱乐部细胞分泌更多的抗免疫抑制因子,如分泌标记CC10(黄色)的增加所示。

图片由米塔尔博士提供。

恶性肿瘤可以通过抑制附近的抗肿瘤免疫细胞来增强其生存和扩散的能力,但由威尔康奈尔医学院和纽约长老会医学院的研究人员领导的一项研究发现了一种新的方法来对抗这种免疫抑制效应。

在9月20日发表在《自然癌症》(Nature Cancer)杂志上的这项研究中,研究人员发现了一组抗免疫抑制因子,这些因子可以由位于肺部气道的俱乐部细胞分泌。他们在肺癌小鼠模型中发现,这些俱乐部细胞因子抑制了一种称为骨髓源性抑制细胞(MDSCs)的强效免疫抑制细胞,肿瘤经常招募这些细胞来帮助它们逃避抗肿瘤免疫反应。

对MDSCs的抑制导致肿瘤部位抗肿瘤T细胞数量的增加,极大地提高了FDA批准的PD1免疫治疗的有效性。

“这些俱乐部细胞分泌的因子能够使免疫抑制细胞无效,否则这些细胞会帮助肿瘤逃避有效的抗肿瘤反应,”共同资深作者Vivek Mittal博士说,他是Neuberger Berman肺癌中心的研究主任和威尔康奈尔医学院心胸外科的Ford-Isom研究教授。“我们对将这些俱乐部细胞因子用于癌症治疗的可能性感到兴奋。”

这项研究是近几十年来寻找利用免疫系统对抗癌症方法的广泛科学努力的一部分。这一努力产生了“免疫检查点抑制剂”(ICIs)等治疗方法,可以部分消除肿瘤的免疫抑制作用。近年来,肿瘤学家还观察到,长期以来,电离辐射是许多癌症的标准治疗方法,它可以进一步消除这种免疫抑制,从而提高ICI治疗的有效性。

在这项新研究中,米塔尔博士和威尔康奈尔医学中心胸外科和纽约长老会/威尔康奈尔医学中心主任Nasser Altorki博士,以及威尔康奈尔医学细胞和发育生物学副教授Gao Dingcheng博士,他们一起研究了辐射是如何增强免疫功能的。

使用非小细胞肺癌的小鼠模型,最常见的肺癌,他们第一次证实这种效应达到中等剂量的辐射,并导致了四倍,比例的40%,ICI-treated小鼠幸存者患肿瘤的最后两个月观察期。

研究人员随后发现,辐射通过激活和刺激常驻肺部的俱乐部细胞的增殖来达到这种效果。众所周知,俱乐部细胞有助于保护和修复敏感的气道内壁,部分原因是减少炎症。

“我们可能看到,在特定的辐射剂量下,这些细胞受到了峰值的刺激,因为低剂量对细胞的压力不够,而高剂量则会杀死它们,”阿尔托基博士说。阿尔托基博士同时也是Neuberger Berman肺癌研究中心主任、David B. Skinner胸外科医学博士,以及Weill Cornell Medicine的Sandra and Edward Meyer癌症中心的实验治疗项目负责人。

被激活的俱乐部细胞分泌各种分子,研究人员发现,它们可以用8个这种分子组成的“俱乐部鸡尾酒”来替代辐射,并得到本质上相同的增强ici的结果。

他们还确定,俱乐部细胞分子的这种免疫恢复作用源于它们对mdscs的抑制,而mdscs长期以来被视为提高癌症免疫疗法疗效的障碍。

为了证实这些实验室发现与人类癌症的相关性,研究人员在一项放射治疗加ICI的临床试验中观察了肺癌患者的血清样本,该试验最近由阿尔托基博士和他在威尔康奈尔医学院的同事们进行。他们观察到一种关键的俱乐部鸡尾酒分子,CC10的水平,在大多数(8例中5例)治疗后改善的患者中显著升高,但在没有改善的患者中(9例中0例)没有升高——提示CC10可以帮助患者改善。

研究人员现在正在努力确定俱乐部鸡尾酒中哪些分子对抑制MDSCs和加强癌症治疗最重要。他们还计划研究这些俱乐部细胞分子是否能在其他肿瘤环境中抑制MDSCs。

“我们希望这些分泌的分子不仅能够增强非小细胞肺癌患者的治疗,也能增强其他癌症患者的治疗,”高博士说,“这些分子也可以作为预测联合放疗和免疫治疗反应的生物标志物。”



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