肿瘤微环境中有三种已报道能抑制免疫的基质细胞,分别为肿瘤相关成纤维细胞(CAF)、内皮细胞和粒单核细胞。
01
CAF
有四项研究观察了CAF清除后对肿瘤生长的影响。其中两项研究显示,在所有人的腺癌中,活化的成纤维细胞都表达一种膜蛋白FAP,另两项在小鼠肺癌和胰导管癌模型中研究中,发现FAP+细胞表达α-SMA,细胞被鉴定为肌成纤维细胞。将FAP+细胞清除后,肿瘤生长得到控制,这一效应是T细胞介导的,并且肿瘤对PD-L1抗体治疗更为敏感。
FAP+的癌相关成纤维细胞产生免疫抑制的潜在机理如下:FAP蛋白是一种二肽基肽酶,抑制FAP后可减缓肿瘤生长和增加肿瘤内T细胞的集聚,推测FAP可能抑制CXCL10。另一机制是,FAP+细胞分泌CXCL12。CXCL12将T细胞排斥在肿瘤区域之外。CXCL12的受体CXCR4在所有免疫细胞中都表达。用CXCR4的小分子抑制剂AMD3100/plerixafor,可增加胰导管癌小鼠对PD-L1抗体的敏感性。
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MDSCs包括单核细胞和中性粒细胞。用Gr-1抗体去除粒单核细胞后可免疫性控制小鼠模型中的肿瘤生长。该抗体和Ly6c和Ly6g结合。Ly6c和ly6g分别和CD11b一起是单核和中性粒细胞的特有抗原。体内实验发现,耗竭这些细胞可使肿瘤内T细胞集聚,而Gr-1表达的粒细胞却可促进肿瘤生长。
MDSCs产生的免疫抑制通常认为是由精氨酸酶I、iNOS、活性氧、过氧亚硝酸盐介导的。但它们也许是免疫抑制的结果,而非原因。最近一项研究显示,缺氧可促进免疫抑制,肿瘤微环境中的低氧与MDSCs、巨噬细胞和DC细胞的PD-L1上调有关,它是HIF-1α依赖性的。
肿瘤微环境含有许多骨髓来源的单核细胞,它们表达CCR2,可能因肿瘤内的趋化因子CCL2所集聚。这些炎性单核细胞可发育成熟为肿瘤相关的巨噬细胞,并且在功能上可分为M1和M2型,前者抑瘤,后者促瘤,对肿瘤的血管生成、细胞分裂和转移产生影响。这些巨噬细胞的清除,会增加CD8+T细胞向瘤内的迁入,并控制肿瘤生长。这提示出这些巨噬细胞与阻挡CD8+T细胞的瘤内迁入有关。
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研究还显示,阻断这些单核巨噬细胞的CSFR信号通路,会增加CD8+T细胞在肿瘤内的集聚,增加小鼠胰导管癌模型中肿瘤对CTLA-4抗体和PD-1抗体的疗效。这些巨噬细胞介导的免疫抑制可能是通过分泌IL-10和抑制IL-12的合成来实现的。
抑制这些炎性单核细胞还有一个途径是阻断Btk激酶活性。Ibrutinib,是一种选择性Btk激酶抑制剂,可促进小鼠结肠癌和乳腺癌的免疫控制,增强PD-L1抗体的疗效。B细胞中也表达Btk,ibrutinib可干扰肿瘤相关巨噬细胞和B细胞的相互作用造成的免疫抑制。但该阻断剂也存在潜在的问题,因为Btk也参与I型干扰素的合成,抑制Btk可能也会削弱机体自身对肿瘤的免疫反应。
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总而言之,如果肿瘤内T细胞的扩增受到抑制这一前提是肿瘤免疫逃逸的基础,那么干扰素诱导的趋化因子CXCL9、CXCL10和CXCL11以及它们共同的受体CXCR3的功能与表达就与之相关。有三种参与肿瘤免疫控制的细胞都表达CXCR3,即TH1 细胞, CD8+T细胞,CD8+/CD103+DC细胞。在TCR刺激下,这些T细胞产生γ干扰素。DC细胞除了抗原呈递外,在γ干扰素刺激下产生CXCL9。CXCL9和CXCL10水平与肿瘤内T细胞的出现频率呈正相关。鉴于粒单核细胞和FAP+CAF在肿瘤微环境中对肿瘤的保护效应,研究人员应去阐明它们的分子机制,这可能对今后新疗法的产生带来机会。
参考文献:
Douglas T. Fearon. Annu. Rev. Cancer Biol. 2017. 1:13.1–13.15
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