《自然》子问题:彻底清除肿瘤中的免疫抑制细胞 终于实现了！

来源：奇点蛋糕2022-01-11 08:18

检查点抑制剂(ICB)目前已应用于多种肿瘤的临床治疗，但许多对ICB有反应的肿瘤在治疗后期会出现耐药性。造成这一现象的原因之一是肿瘤微环境中存在大量免疫抑制细胞，如髓系免疫抑制细胞(MDSC)、肿瘤相关巨噬细胞(TAM)和调节性T细胞(Treg)等。可显著抑制细胞毒性淋巴细胞(CTL)的浸润和功能，导致肿瘤的延续。

检查点抑制剂(ICB)目前已用于多种肿瘤的临床治疗，但许多对ICB有反应的患者在治疗后期会出现耐药性。

造成这一现象的原因之一是肿瘤微环境中存在大量免疫抑制细胞，如髓系免疫抑制细胞(MDSC)、肿瘤相关巨噬细胞(TAM)和调节性T细胞(Treg)，可显著抑制细胞毒性淋巴细胞(CTL)的浸润和功能，导致其持续生长。

然而，目前尚不清楚免疫抑制细胞是如何特异性导致ICB获得性耐药的，也没有特异性的干预手段和药物来清除这些细胞。

近日，来自美国北卡罗来纳州威克森林浸信会健康综合癌症中心的陆勇团队在《自然》著名子公司《自然生物医学工程》杂志上发表了重要研究成果。

他们通过数据库筛选出在免疫抑制细胞上特异表达的基因Nt5e(编码CD73蛋白)。他们设计了一种光敏抗CD73抗体与IR-700染料偶联，靶向并杀死表达CD73分子的浸润性免疫抑制细胞，从而显著改善ICB治疗中的耐药性。

据了解，该研究首次彻底清除浸润性免疫抑制细胞，在ICB治疗中找到克服获得性耐药的有效策略，具有重大转化意义，为未来奠定重要基础。

ICB可以重新激活肿瘤特异性T细胞，恢复其杀死肿瘤的能力。因此，这种疗法被广泛应用于各种肿瘤的临床治疗。遗憾的是，ICB的治疗效果非常有限，比如TNBC的有效率只有4.7%；此外，一些肿瘤仍然具有获得性耐药性，在治疗的后期会重新生长并变大。

肿瘤中浸润的免疫抑制细胞是肿瘤抵抗ICB治疗的重要驱动因素。它们可以抑制CD8 T细胞的功能，促进其生长。目前有一些削弱这一组细胞抑制T细胞功能的方法，但往往缺乏特异性，不能保证其他免疫细胞不受影响。

为了解决这些问题，陆勇的团队再次聚焦于中度浸润的免疫抑制细胞。他们从已发表的微阵列数据库中筛选出11个基因[2-4]。与其他免疫细胞相比，这11个基因在免疫抑制细胞中特异性表达，其中基因Nt5e(编码CD73蛋白)表达差异倍数最高。

通过流式细胞仪分析，陆勇团队发现CD73分子不仅在免疫抑制细胞中高表达，在部分细胞(如4T1.2和EMT6)中也有表达，而在CTL、NK和DC细胞中几乎不表达。

在免疫抑制剂细胞上发现特定的表达分子后，陆勇的团队认为：如果能特异性杀死这些细胞，也许就能消除免疫逃逸。

因此，他们设计了一种IR-700染料偶联的抗CD73单克隆抗体(CD73-染料偶联物)，通过现有的近红外(n IR)光耗尽靶细胞的方法。实验结果表明，CD73-Dye偶联物能特异性结合CD73细胞，在近红外(690纳米)照射下高选择性诱导CD73细胞坏死死亡，而不损伤邻近细胞。

那么这种抗体的真正杀伤力是什么呢？

体外实验结果表明，在近红外光谱的作用下，CD73-Dye可以快速杀死免疫抑制细胞和表达CD73分子的细胞。

体内实验结果表明，CD73-染料处理可显著减少免疫抑制细胞如Treg、MDSC和TAM的浸润。M2在肿瘤，同时显著增加CD8 T细胞浸润肿瘤的百分比和免疫细胞浸润重塑的百分比。

既然CD73-Dye NIR治疗可以显著改变肿瘤微环境中免疫细胞的比例，这种改变是全身性的还是局限于NIR照射的局部病灶？这种治疗对转院的地方能有同样的效果吗？

为了回答这个问题，卢勇的团队在小鼠腹部两侧皮下接种胰腺癌细胞Panc02OVA(该细胞系可表达卵清蛋白OVA)模拟肿瘤转移，然后用-CD73-染色子处理左侧，同时保持右侧避光，一天后将荧光素酶标记并能特异性识别OVA抗原的OT-I T细胞注入尾静脉。

他们惊讶地发现，OT-I T细胞的浸润不仅在左侧受照射的肿瘤中增加，而且在右侧未受照射的肿瘤中也显著增加！此外，小鼠两侧引流淋巴结中的CD8 T细胞明显增生。

除了模拟肿瘤转移，陆勇团队还使用了乳腺癌自发转移的4T1.2肿瘤模型，达到一定大小时表现为自发性肺转移。结果表明，-CD73-染料近红外处理也增加了肺转移瘤中CD8 T细胞的浸润率。

这表明-CD73-染料近红外治疗引起的变化是全身性的，而不局限于照射的局部病灶。

关键问题是，-CD73-Dye近红外治疗能提高ICB的耐药性吗？

陆勇团队用-CD73-Dye NIR联合抗PD1抗体(Combo)治疗荷瘤小鼠，发现Combo治疗后，原发病全部消除，无复发。而且明显改善肺转移，显著延长小鼠存活时间。

如前所述，CD73分子主要在免疫抑制细胞和细胞表面表达，那么在联合治疗中哪些细胞是靶向的关键呢？

陆勇团队主要做了两个实验来回答这个问题。

首先，他们在不表达CD73的Panc02胰腺癌模型中应用了Combo疗法。结果是这种作用仍然存在，肿瘤生长仍然可以被完全抑制，这表明细胞表面的CD73分子并不重要。