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作者:王巧芳 摘要 目的:應(yīng)用胰腺導(dǎo)管腺癌(PDAC)輔助趨化因子通路,促進(jìn)骨髓中髓細(xì)胞募集,建立免疫抑制腫瘤微環(huán)境(TME)。單獨(dú)靶向腫瘤相關(guān)的CXCR2+中性粒細(xì)胞(TAN)或CCR2+巨噬細(xì)胞(TAM)提高臨床前模型的抗腫瘤免疫。然而,替代骨髓亞群的代償性內(nèi)流可能導(dǎo)致持久的免疫抑制TME并促進(jìn)治療耐藥性。在這里,作者展示了CCR2和CXCR2聯(lián)合阻滯劑可減少浸潤腫瘤的骨髓樣細(xì)胞的總量,促進(jìn)了PDAC中抗腫瘤免疫反應(yīng)的增強(qiáng)。 方法:對PDAC患者和對照組的外周血、骨髓和腫瘤進(jìn)行分析。治療反應(yīng)和相關(guān)研究分別在小鼠原位PDAC腫瘤中使用小分子CCR2抑制劑(CCR2i)和CXCR2抑制劑(CXCR2i)單獨(dú)和聯(lián)合化療。 結(jié)果:全身CXCR2+ TAN增加與PDAC預(yù)后不良相關(guān),CCR2i患者治療后腫瘤浸潤C(jī)XCR2+ TAN增加。在原位PDAC模型中,CXCR2阻斷阻止了中性粒細(xì)胞的流動(dòng)和增強(qiáng)化療療效。然而,CXCR2+ TAN或CCR2+ TAM的缺失導(dǎo)致了替代骨髓亞群的代償性反應(yīng),再現(xiàn)了人類疾病。通過聯(lián)合使用CCR2i和CXCR2i,可以增強(qiáng)抗腫瘤免疫和改善對FOLFIRINOX化療的反應(yīng)。 結(jié)論:CCR2+ TAM和CXCR2+ TAN雙靶向治療可提高PDAC的抗腫瘤免疫和化療反應(yīng)。 背景 中性粒細(xì)胞是最豐富的骨髓人群,有報(bào)道稱在癌癥中出現(xiàn)全身性粒細(xì)胞增加,與不良預(yù)后相關(guān)的是腫瘤內(nèi)積聚的TAN (CD11b+、CD14、CD15+和CD66b+)。ELR+趨化因子家族中的CXCR2及其配體,包括CXCL1、CXCL2、CXCL3、CXCL5、CXCL7和CXCL8,負(fù)責(zé)在正常生理?xiàng)l件下招募中性粒細(xì)胞,并參與腫瘤介導(dǎo)的TAN動(dòng)員。攜帶腫瘤的動(dòng)物也顯示出全身性的TAN增加(CD11b+, Gr1High, Ly6CLow和LY6GHigh),并且在臨床前研究中,靶向TAN可以增加腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞(TIL)并改善對檢測點(diǎn)阻斷的反應(yīng)。 作者先前的研究發(fā)現(xiàn)PDAC表達(dá)CCL2動(dòng)員CCR2 +炎癥巨噬細(xì)胞從骨髓腫遷移到腫瘤。然而,他們成為免疫抑制TAM。在多種惡性腫瘤中,密集的TAM(CD11b + CD115 +,CD14 + CD15和CD68 +)浸潤與降低的生存率相關(guān),且在小鼠腫瘤模型中,靶向CCR2 + TAM(CD11b + Gr1Low、LY6Glow Ly6CMid和F4/80High)治療可減緩腫瘤進(jìn)展。基于這些發(fā)現(xiàn),作者使用口服小分子CCR2抑制劑(CCR2i) PF-04136309聯(lián)合FOLFIRINOX對非轉(zhuǎn)移性PDAC患者進(jìn)行了臨床試驗(yàn)(NCT01413022) ,與單純化療比較臨床反應(yīng)較好。 然而,腫瘤介導(dǎo)的骨髓來源細(xì)胞的招募是一個(gè)復(fù)雜的過程,而免疫調(diào)節(jié)療法的破壞并非沒有補(bǔ)償性反應(yīng)。一些研究發(fā)現(xiàn),耗盡TAM導(dǎo)致了一種代償性的TAN流入,這可能導(dǎo)致CCR2阻斷后的治療失敗。因此,目前尚不清楚是否擾亂單個(gè)骨髓亞群是靶向免疫抑制TME的最有效方法。 本研究的主要內(nèi)容 臨床實(shí)驗(yàn) 內(nèi)容1、PDAC患者外周血和骨髓中CXCR2+中性粒細(xì)胞全身性升高與總體生存期降低 首先作者用標(biāo)準(zhǔn)ROC曲線分析術(shù)前NLR(中性粒細(xì)胞與淋巴細(xì)胞比值)與術(shù)后患者生存率關(guān)系,最佳NLR截止時(shí)間為2.1,患者(n=439)分為高(>2.1)和低(2.1)兩組??傮w而言,PDAC患者切除后,高NLR (n=286)患者預(yù)后較差,5年生存率為17.3%,而低NLR組(n=153)生存率為26.5%。NLR高的患者中位生存期為18個(gè)月,而NLR低的患者中位生存期為23個(gè)月(HR=0.74 (95% CI 0.58 ~ 0.93))。 其次通過流式分析顯示PDAC患者,外周血和骨髓中表達(dá)CXCR2的中性粒細(xì)胞均升高 然后通過與健康對照組相比,表明PDAC患者外周血中CXCR2+中性粒細(xì)胞明顯增加,存活不足1年的患者外周血CXCR2+中性粒細(xì)胞較多,與生存率成反比。(P=0.019; Pearson’s = 0.66 (95% CI 0.90 - 0.14)) 同樣的,與對照組相比,PDAC患者骨髓中CXCR2+中性粒細(xì)胞增加。與外周血相似,這種增加與1年生存率降低有關(guān),骨髓CXCR2+中性粒細(xì)胞百分比與生存率成反比 內(nèi)容2:評估人PDAC中ELR+趨化因子表達(dá)升高與CXCR2+TAN和預(yù)后不良的相關(guān)性 補(bǔ)充一下:趨化因子 CC和CXC是趨化因子其中的兩個(gè)亞家族,CCR和CXCR是趨化因子的受體,CCL和CXCL是其對應(yīng)的配體(即趨化因子)。CXC亞家族根據(jù)其第一個(gè)半胱氨酸前是否有谷氨酸-亮氨酸-精氨酸(Glu-Leu-Aeg)序列進(jìn)一步分為ELR+和ELR-兩類。前者有促進(jìn)血管新生的作用。 首先表明趨化因子表達(dá)增加 其次表明趨化因子來源于腫瘤導(dǎo)管細(xì)胞 然后表明CXCL5與CXCR2+TAN的相關(guān)性 再然后,表明腫瘤組織高表達(dá)CXCR2+TAN 最后:表明ELR+趨化因子與預(yù)后的相關(guān)性 然后作者進(jìn)行動(dòng)物實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和靶向治療 內(nèi)容3:在攜帶PDAC腫瘤的動(dòng)物中,靶向CXCR2可以阻斷外周血的中性粒細(xì)胞和阻斷TAN募集
首先構(gòu)建動(dòng)物模型
其次發(fā)現(xiàn)CXCR2+TAN升高
然后發(fā)現(xiàn)CXCR2i可以抑制LY6G+細(xì)胞浸潤
再然后 CXCR2i靶向治療對腫瘤體積的影響 為了證實(shí)這些發(fā)現(xiàn),作者檢測了來自KPC基因工程模型的另一個(gè)同源PDAC細(xì)胞系的原位腫瘤(p48CRE/LSL-KrasG12D/p53flox/flox),發(fā)現(xiàn)CXCR2i也阻止了模型中TAN的積累(在線補(bǔ)充圖S3)
最后表明CXCR2i或LY6G耗竭對腫瘤重量的作用 內(nèi)容4:人類和小鼠的PDAC腫瘤顯示骨髓細(xì)胞靶向治療后發(fā)生了髓樣替代,這可通過CCR2和CXCR2聯(lián)合阻斷來克服。 有研究已經(jīng)在腫瘤組織中發(fā)現(xiàn)CCR2+中性粒細(xì)胞替代亞群,對PDAC邊緣可切除局部高級(jí)別的患者進(jìn)行靶向CCR2治療臨床實(shí)驗(yàn),顯示出可喜的結(jié)果。
因此,作者通過CCR2i阻斷治療4周后,對腫瘤組織活檢,流式分析,發(fā)現(xiàn)靶向治療后,腫瘤組織中CXCR2+TAN較基線水平升高。
然后表明骨髓靶向治療的髓樣替代作用 這一現(xiàn)象的一種可能解釋是觀察到與TAM的產(chǎn)生和招募相關(guān)的因素,即CSF1和CCL2,在阻斷CXCR2+ TAN后有所增加。同樣,CCR2i導(dǎo)致CXCL1、CXCL2、CXLC5和G-CSF表達(dá)增加(在線補(bǔ)充圖S4)。
隨之作者通過流式分析評估總腫瘤浸潤骨髓情況 發(fā)現(xiàn)聯(lián)合CCR2i + CXCR2i抑制治療,或者單獨(dú)CCR2i或者 CXCR2i 聯(lián)合FOLFIRINOX治療,都能防止這種代償作用并減少腫瘤浸潤骨髓細(xì)胞。
然后作者在構(gòu)建的荷瘤鼠模型中,分別進(jìn)行抑制實(shí)驗(yàn) 發(fā)現(xiàn)CCR2 + CXCR2聯(lián)合阻滯劑可提高腫瘤小鼠的化療療效并提高生存率,而CCR2i和CXCR2i作為單一藥物有效降低了既定的原位腫瘤重量和體積。即使用雙CCR2 + CXCR2阻滯劑可顯著降低KCKO腫瘤,聯(lián)合FOLFIRINOX化療方案可以增加腫瘤對化療的敏感性。
最后表明FOLFIRINOX聯(lián)合髓樣抑制對生存期的影響 當(dāng)髓樣阻滯與FOLFIRINOX聯(lián)合使用時(shí),腫瘤負(fù)擔(dān)的減輕會(huì)增強(qiáng)。 此外,與任何一種聯(lián)合相比,F(xiàn)OLFIRINOX雙重CCR2 + CXCR2阻斷對提高生存率最多。 總的來說,這表明,與單獨(dú)使用的兩種策略相比,同時(shí)使用CCR2和CXCR2靶向骨髓細(xì)胞募集可以提高化療反應(yīng)敏感性。 內(nèi)容5:聯(lián)合減少PDAC浸潤的CCR2+巨噬細(xì)胞和CXCR2+中性粒細(xì)胞,可以改善抗腫瘤T細(xì)胞的反應(yīng)
首先作者在構(gòu)建的腫瘤小鼠模型中說明靶向治療對CD8+和CD4+ TIL的影響 通過靶向抑制CCR2或者CXCR2 25天后,對腫瘤組織行流式分析,發(fā)現(xiàn)腫瘤浸潤髓樣的減少卻增加了小鼠的效應(yīng)T細(xì)胞的量,聯(lián)合抑制與單獨(dú)抑制相比CD8+和CD4+ TIL的流入明顯更大,當(dāng)與FOLFIRINOX聯(lián)合測試時(shí)也發(fā)現(xiàn)了這一點(diǎn)(圖5A,B)。
然后表明靶向治療后對CD4+亞群的影響 在原為移植腫瘤小鼠中,治療25天后,流式分析,腫瘤組織中CD4+TIL細(xì)胞百分?jǐn)?shù),表明CCR2i或CXCR2i單獨(dú)抑制時(shí)CD4+TIL細(xì)胞百分比明顯減低,聯(lián)合抑制時(shí),沒有更進(jìn)一步的變化,在聯(lián)合FOLFIRINOX治療時(shí)出現(xiàn)一致的結(jié)果。
接下來,作者評估IFNγ+CD8 +TIL及激活狀態(tài)的C8+細(xì)胞在靶向治療后變化
然后為了證實(shí)這種激活狀態(tài)CD8+TIL的增加忠實(shí)地反映了T細(xì)胞受體(TCR)對抗原的識(shí)別,作者接下來檢測了Nur77GFP小鼠從PDAC腫瘤中提取的CD8+淋巴細(xì)胞中綠色熒光蛋白(GFP)的表達(dá),該表達(dá)在TC R(T細(xì)胞抗原受體)刺激下上調(diào)。這表明,在雙CCR2i + CXCR2i治療后, CD8+TIL表達(dá)GFP增加。 總的來說,這些結(jié)果表明腫瘤浸潤髓細(xì)胞的減少和效應(yīng)因子的流入,靶向雙趨化因子受體抑制可能是增強(qiáng)PDAC化療反應(yīng)的理想治療策略。
接下來作者在已建立的原位移植PDAC腫瘤中,比較靶向治療對腫瘤的抑制情況 與對照組相比,CCR2i或CXCR2單獨(dú)靶向治療,腫瘤抑制率高,恢復(fù)了抗腫瘤免疫作用。然而,同時(shí)靶向CCR2+ TAM和CXCR2+ TAN進(jìn)一步增加腫瘤抑制率,進(jìn)一步增強(qiáng)抗腫瘤免疫,當(dāng)與FOLFIRINOX聯(lián)合使用時(shí)效果更好。
然后作者對KCKO腫瘤鼠,聯(lián)合趨化因子阻斷與FOLFIRINOX 化療治療后25天,檢測基因表達(dá)情況 發(fā)現(xiàn),聯(lián)合治療后免疫抑制基因的表達(dá)減少與抗腫瘤免疫和細(xì)胞溶解性T細(xì)胞反應(yīng)相關(guān)的因素的增加相對應(yīng)。
最后,正如作者的結(jié)果所示,髓系阻滯后的抗腫瘤活性是通過適應(yīng)性免疫機(jī)制介導(dǎo)的,作者進(jìn)行了CD8耗竭實(shí)驗(yàn) 用IgG 做對照,結(jié)果表明,在缺乏CD8+淋巴細(xì)胞的情況下,髓系阻滯的治療效果消失了。 綜上所述,這些數(shù)據(jù)強(qiáng)調(diào)了骨髓來源的髓細(xì)胞在介導(dǎo)PDAC免疫逃避中的重要性,并為同時(shí)靶向CCR2+ TAM和CXCR2+ TAN提供了臨床依據(jù)。 本研究的意義 新發(fā)現(xiàn)是什么? 在可預(yù)見的將來, 它將如何影響臨床實(shí)踐? 參考文獻(xiàn): |
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