研究發(fā)現(xiàn)樹突狀細(xì)胞在免疫治療中的關(guān)鍵作用
研究發(fā)現(xiàn)我們之前對免疫治療機(jī)制的認(rèn)識中關(guān)于PD-1抗體抗腫瘤的理解可能錯(cuò)了,與PD-1抗體結(jié)合的T細(xì)胞必須收到樹突狀細(xì)胞指令才發(fā)揮抗腫瘤作用。研究者還發(fā)現(xiàn)增強(qiáng)PD-1抗體抗腫瘤效果的聯(lián)合治療方法,且這種聯(lián)合治療能使小鼠保持對腫瘤的免疫記憶,防止腫瘤復(fù)發(fā)。(Immunity. 2018 Dec 18;49: 1148-1161.e7. doi: 10.1016/j.immuni.2018.09.024)
人們一直以為只要PD-1抑制劑阻止腫瘤細(xì)胞踩免疫細(xì)胞的剎車,自然就有了抗腫瘤能力,事情可能并沒這么簡單。美國麻省總醫(yī)院的研究者發(fā)現(xiàn),當(dāng)PD-1抗體結(jié)合到T細(xì)胞的PD-1受體上后,T細(xì)胞并未立即獲得抗腫瘤能力,只有在另一種免疫細(xì)胞——樹突狀細(xì)胞發(fā)出授權(quán)信號后,殺傷性T細(xì)胞才能發(fā)揮殺滅腫瘤的作用。而殺傷性T細(xì)胞與樹突狀細(xì)胞之間通過干擾素γ和白介素12進(jìn)行信息交流,其間涉及一系列信號通路激活。
之前有研究表明,腫瘤內(nèi)各種細(xì)胞因子包括IFN-γ和IL-12等很活躍,這兩種細(xì)胞因子在免疫作用種扮演重要角色,但人們對其在抗腫瘤免疫中發(fā)揮的作用并不清楚。研究者決定深入探討一下這兩種細(xì)胞因子的作用,于是將 IFN-γ和IL-12打上熒光標(biāo)簽,然后用一種單細(xì)胞活體成像技術(shù)追蹤這兩個(gè)因子在腫瘤內(nèi)的活動(dòng)情況,其中腫瘤也用熒光進(jìn)行了標(biāo)記。
活體成像結(jié)果顯示,小鼠接受了PD-1抗體注射一天后,腫瘤中表達(dá)IFN-γ的細(xì)胞數(shù)量增加6倍,其中最多的就是具有腫瘤殺傷功能的殺傷性T 細(xì)胞。同時(shí),表達(dá)IL-12的細(xì)胞數(shù)量增加12倍,這些細(xì)胞在形態(tài)上很像樹突狀細(xì)胞,且顯示具有運(yùn)動(dòng)能力。
研究者對腫瘤中的細(xì)胞進(jìn)行了單細(xì)胞測序,證實(shí)樹突狀細(xì)胞確實(shí)表達(dá)大量的IL-12。將小鼠的樹突狀細(xì)胞消除,再用PD-1抗體進(jìn)行治療,發(fā)現(xiàn)小鼠對腫瘤不再有免疫反應(yīng)。用IL-12抗體中和掉IL-12,PD-1抗體同樣不再起作用。提示只有當(dāng)樹突狀細(xì)胞表達(dá)IL-12時(shí),免疫治療才發(fā)揮作用。也就是說,樹突狀細(xì)胞通過表達(dá)IL-12,賦予了殺傷性T細(xì)胞抗腫瘤活性。
將腫瘤中的殺傷性T細(xì)胞消除后,樹突狀細(xì)胞表達(dá)IL-12也被抑制了,表明樹突狀細(xì)胞應(yīng)該是接到了殺傷性T細(xì)胞的信號才發(fā)揮作用的。基于殺傷性T細(xì)胞表達(dá)大量IFN-γ,研究者推測IFN-γ是發(fā)出信號的信使。
果不其然,將IFN-γ阻斷后,IL-12的表達(dá)也大幅削弱,提示樹突狀細(xì)胞可能通過感應(yīng)IFN-γ,進(jìn)而啟動(dòng)IL-12表達(dá)。用IL-12刺激殺傷性T細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)殺傷性T細(xì)胞能生產(chǎn)更多的IFN-γ。提示殺傷性T細(xì)胞與樹突狀細(xì)胞,IFN-γ與IL-12之間形成相互促進(jìn)的正向循環(huán)。
研究者從黑色素瘤患者中提取了免疫治療前后的腫瘤組織,將IL-12編碼基因轉(zhuǎn)入腫瘤組織中。檢測發(fā)現(xiàn),隨著IL-12的表達(dá),腫瘤組織中細(xì)胞溶解基因的表達(dá)也被激活,表明發(fā)生了腫瘤免疫反應(yīng)。將腫瘤組織中浸潤的殺傷性T細(xì)胞分離出來,用IL-12進(jìn)行刺激,發(fā)現(xiàn)殺傷性T細(xì)胞具備了抗腫瘤活性,證實(shí)了IL-12能激活殺傷性T細(xì)胞。
這些結(jié)果提示,使用PD-1抗體進(jìn)行治療后,需要樹突狀細(xì)胞表達(dá)IL-12授權(quán),殺傷性T細(xì)胞才能發(fā)揮抗腫瘤效能。那么人工增強(qiáng)樹突狀細(xì)胞的這種授權(quán),能否增加免疫治療效果?測序發(fā)現(xiàn),浸潤到腫瘤組織中的樹突狀細(xì)胞生產(chǎn)IL-12時(shí),受NF-κB通路調(diào)控。
研究者發(fā)現(xiàn),通過藥物激活NF-κB信號通路,進(jìn)而能增加IL-12的表達(dá)。小鼠模型實(shí)驗(yàn)證實(shí),用PD-1抗體免疫治療的同時(shí),激活NF-κB信號通路進(jìn)行聯(lián)合治療,可顯著提高免疫治療效果。令研究者驚喜的是,當(dāng)小鼠的腫瘤被聯(lián)合治療治好后,再次給小鼠移植腫瘤時(shí),腫瘤無法重建,小鼠保持了對腫瘤的免疫記憶。
這是學(xué)界首次發(fā)現(xiàn)樹突狀細(xì)胞在免疫治療中發(fā)揮至關(guān)重要的作用,殺傷性T細(xì)胞的抗腫瘤活性需要由樹突狀細(xì)胞啟動(dòng)。該研究發(fā)現(xiàn),激活NF-κB通路可增加樹突狀細(xì)胞的數(shù)量和IL-12的表達(dá),進(jìn)一步增加殺傷性T細(xì)胞的抗腫瘤活性。提示促進(jìn)腫瘤內(nèi)IL-12表達(dá)的藥物可進(jìn)一步提高抗腫瘤反應(yīng)。需要更深入了解腫瘤中的樹突狀細(xì)胞,并探索激活這些細(xì)胞的藥物是否對更多類型的腫瘤有效。
(編譯 張慶奇)
