如何放大PD-1阻斷劑抗腫瘤效果?

PD-1阻斷劑是一種免疫檢查點抑制劑,可以通過解除腫瘤細胞對免疫細胞的抑制,激活T細胞的抗腫瘤免疫反應(yīng)。PD-1阻斷劑已經(jīng)在多種腫瘤中顯示出顯著的臨床效果,但是仍有部分患者對其不敏感或耐藥。
如何放大PD-1阻斷劑的抗腫瘤效果是當(dāng)前腫瘤免疫治療的重要課題,有多種可能的策略,如聯(lián)合其他免疫檢查點抑制劑、靶向藥物、細胞因子等。本文將重點介紹一種利用干擾素(IFN)-α增強PD-1阻斷劑治療效果的機制,該機制由復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院樊嘉院士、復(fù)旦大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院藥理學(xué)系朱棣、復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院徐泱團隊合作在Cancer Discovery上發(fā)表。
該機制涉及以下幾個方面:
IFN-α通過調(diào)控腫瘤細胞中FosB的轉(zhuǎn)錄活動,抑制缺氧誘導(dǎo)因子HIF1α,從而抑制腫瘤細胞糖酵解,降低對葡萄糖的攝取,重塑并形成富含葡萄糖的腫瘤微環(huán)境(TME)。
高葡萄糖的TME促進T細胞mTOR-FOXM1信號通路活化,使腫瘤浸潤CD8+T細胞高表達共刺激分子CD27,增強其殺傷功能。
PD-1阻斷劑能夠解除TILC2(腫瘤固有淋巴細胞)中PD-1信號通路的抑制,進一步激活TILC2細胞,釋放CCL5,募集CD103+樹突狀細胞,協(xié)同CD27+CD8+T細胞發(fā)揮抗腫瘤免疫反應(yīng)。
IFN-α+PD-1阻斷劑聯(lián)合治療能夠顯著抑制肝癌和胰腺癌等難治性腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移,在HCC患者中具有較高的響應(yīng)率,并顯著抑制HCC的疾病進展。
本文所采用的實驗方法和技術(shù)主要包括以下幾個方面:
腫瘤模型的建立:本文使用了兩種不同的肝癌細胞系Hepa1-6和H22,分別接種到C57BL/6和BALB/c小鼠的肝臟中,建立原位同基因小鼠肝癌模型1。此外,本文還使用了來自肝癌患者的類器官(PDO),與自體的腫瘤浸潤免疫細胞共培養(yǎng),建立體外肝癌模型。

免疫檢測的方法:本文使用了多種免疫檢測的方法,包括質(zhì)譜流式(CyTOF)、多色免疫熒光、單細胞測序、ELISA、ELISPOT等,來檢測腫瘤組織中的CD45+免疫細胞以及其表達的細胞因子、細胞毒性顆粒、共刺激分子等免疫指標。
數(shù)據(jù)分析的方法:本文使用了R軟件和GraphPad Prism軟件進行數(shù)據(jù)分析,包括基因集富集分析(GSEA)、生存曲線分析、統(tǒng)計學(xué)分析等,來評估不同治療方案對腫瘤生長和轉(zhuǎn)移、免疫細胞功能、信號通路活化等方面的影響。
本文的結(jié)果部分主要包括以下幾個方面:
IFN-α+PD-1阻斷聯(lián)合治療顯著抑制腫瘤發(fā)生發(fā)展:本文觀察了15例無法進行手術(shù)切除的肝癌患者,并給予IFN-α+PD-1阻斷聯(lián)合治療。結(jié)果發(fā)現(xiàn),聯(lián)合治療后ORR為40.0%,DCR高達80.0%,同時沒有出現(xiàn)因治療導(dǎo)致的死亡病例。此外,本文還使用了兩種不同的肝癌細胞系Hepa1-6和H22,分別接種到C57BL/6和BALB/c小鼠的肝臟中,建立原位同基因小鼠肝癌模型。結(jié)果發(fā)現(xiàn),相較于IFN-α或PD-1阻斷等單一治療,IFN-α+PD-1阻斷聯(lián)合治療能夠顯著抑制腫瘤的發(fā)生發(fā)展,同時,腫瘤小鼠生存期明顯延長。

IFN-α+PD-1阻斷聯(lián)合治療促進CD27+CD8+T細胞比例:本文使用了質(zhì)譜流式(CyTOF)、多色免疫熒光、單細胞測序等方法,檢測了腫瘤組織中的CD45+免疫細胞以及其表達的免疫指標。結(jié)果發(fā)現(xiàn),IFN-α+PD-1阻斷聯(lián)合治療能夠顯著降低耗竭CD8+T細胞前體的數(shù)量。同時,經(jīng)過IFN-α+PD-1阻斷聯(lián)合治療后,腫瘤組織中CD27+CD8+T細胞亞群的數(shù)量顯著增加。此外,本文還使用了來自肝癌患者的類器官(PDO),與自體的腫瘤浸潤免疫細胞共培養(yǎng),也觀察到了類似的現(xiàn)象,即IFN-α+PD-1阻斷聯(lián)合處理能夠在最大程度上增加CD8+T細胞上CD27的表達。
IFN-α+PD-1阻斷聯(lián)合治療抑制腫瘤細胞糖酵解:本文使用了基因集富集分析(GSEA)、免疫印跡、細胞外酸化率(ECAR)等方法,檢測了腫瘤細胞中的HIF1α信號通路和糖酵解相關(guān)指標。結(jié)果發(fā)現(xiàn),阻斷PD-1會促進腫瘤細胞中的HIF1α信號通路,然而,聯(lián)合治療則顯著抑制HIF1α信號通路。與腫瘤細胞相反的是,腫瘤浸潤CD8+T細胞在經(jīng)過PD-1阻斷后,HIF1α及其下游分子的表達有所下降,而IFN-α+PD-1阻斷聯(lián)合處理則會起到相反的結(jié)果,導(dǎo)致CD8+T細胞攝取葡萄糖的能力增強,從而促進其增殖和活化
本研究主要探索研究IFN-α+PD-1阻斷聯(lián)合治療對肝癌的抗腫瘤效果及其機制。主要發(fā)現(xiàn)的是:
IFN-α+PD-1阻斷聯(lián)合治療能夠顯著抑制腫瘤的發(fā)生發(fā)展,提高肝癌患者的響應(yīng)率和生存期。
IFN-α+PD-1阻斷聯(lián)合治療能夠增加腫瘤組織中CD27+CD8+T細胞亞群的數(shù)量和功能,從而增強免疫殺傷效應(yīng)。
IFN-α+PD-1阻斷聯(lián)合治療能夠通過調(diào)控FosB-HIF1α信號軸,抑制腫瘤細胞糖酵解,重塑富含葡萄糖的腫瘤微環(huán)境,從而促進CD8+T細胞的活化和增殖。