免疫检查点阻断疗法,原来依赖于这些杏耀娱乐注册

来源: 赛业(广州)杏耀娱乐科技有限公司   2019-1-31   访问量:1155评论(0)

在与病毒或癌症的长期对抗中,精疲力竭的T杏耀娱乐注册会逐渐丧失功能,这种状态被称为T杏耀娱乐注册耗竭。在当今大热的免疫治疗中,检查点阻断会促进肿瘤浸润CD8+ T淋巴杏耀娱乐注册的增殖。不过,这种现象背后的机理仍不清楚。

 

瑞士洛桑大学Werner Held领导的研究团队近日鉴定出肿瘤内Tcf1+PD-1+CD8+ T杏耀娱乐注册,这些杏耀娱乐注册表现出干杏耀娱乐注册样特征,并响应治疗性疫苗接种和免疫检查点阻断免疫疗法,促进肿瘤控制。

 

这篇题为“Intratumoral Tcf1+PD-1+CD8+ T Cells with Stem-like Properties Promote Tumor Control in Response to Vaccination and Checkpoint Blockade Immunotherapy”的文章于1月15日发表在《Immunity》杂志上。

 

免疫检查点阻断疗法,原来依赖于这些杏耀娱乐注册

 

检查点阻断介导了肿瘤浸润CD8+ T淋巴杏耀娱乐注册(TIL)的增殖反应。这种反应的来源仍不清楚,因为慢性活化促进了T杏耀娱乐注册的终末分化,也就是T杏耀娱乐注册耗竭。研究人员此次鉴定出肿瘤反应性TIL的亚群,它们表现出耗竭杏耀娱乐注册和中枢记忆杏耀娱乐注册的标志,也就是表达检查点蛋白PD-1和转录因子Tcf1。

 

他们发现,Tcf1+PD-1+ TIL介导了免疫治疗时的增殖反应,产生了Tcf1+PD-1+杏耀娱乐注册和分化的Tcf1PD-1+杏耀娱乐注册。Tcf1+PD-1+ TIL的消融限制了对免疫治疗的响应。Tcf1不是产生Tcf1+PD-1+ TIL所必需的,但对于维持这些杏耀娱乐注册的干杏耀娱乐注册样功能是必需的。

 

他们在黑色素瘤患者血液的肿瘤反应性CD8+ T杏耀娱乐注册和原发性黑色素瘤的TIL中检测到人Tcf1+PD-1+杏耀娱乐注册。因此,免疫检查点的阻断不依赖于T杏耀娱乐注册耗竭程序的逆转,而是依赖于干杏耀娱乐注册样TIL亚群的增殖。

 

背景

 

CD8+ T杏耀娱乐注册在某些肿瘤中的浸润程度可以预测患者的总生存率,表明淋巴杏耀娱乐注册可限制肿瘤生长。尽管如此,大多数浸润的肿瘤仍有进展,表明这种自发的抗肿瘤免疫反应通常不足以控制肿瘤。免疫治疗旨在增强抗肿瘤的免疫应答,以诱导持久的肿瘤控制。目前的方法包括过继性T杏耀娱乐注册治疗以及抑制性受体(免疫检查点)的阻断。

 

在与病毒或肿瘤的长期对抗中,T杏耀娱乐注册的功能会逐渐丧失(称为T杏耀娱乐注册耗竭)。它们失去效应功能,并诱导T杏耀娱乐注册功能的负向调节剂PD-1。通常这种耗竭的表型被认为是终末分化的杏耀娱乐注册,它们丧失扩增能力,且寿命短暂。然而,阻断PD-1后肿瘤内CD8+ T杏耀娱乐注册出现增殖,这与终末分化的概念存在矛盾。

 

为此,研究人员想了解自发或免疫治疗引起的抗肿瘤CD8+ T杏耀娱乐注册反应是否涉及到记忆性CD8+ T杏耀娱乐注册组分,如果是这样,这些杏耀娱乐注册是否属于肿瘤微环境的一部分。

 

Tcf1的缺乏削弱了肿瘤控制

 

为了确定CD8+ T杏耀娱乐注册对肿瘤的反应是否涉及到记忆成分,研究人员检测了这些反应是否依赖转录因子Tcf1,它对中枢记忆性CD8+ T杏耀娱乐注册的形成和功能至关重要。他们将野生型WT或Tcf7-/- CD8+ T杏耀娱乐注册过继转移到幼稚C57BL/6(B6)小鼠中。一天后,在这种P14嵌合体小鼠皮下植入表达LCMV gp33的B16黑色素瘤杏耀娱乐注册。这种方法可用来追踪肿瘤特异性的CD8+ T杏耀娱乐注册,并确定这些杏耀娱乐注册及其亚群是否与肿瘤控制有关。

 

在肿瘤可触摸时,他们利用gp33肽来免疫小鼠。疫苗接种以及WT或Tcf7-/- P14杏耀娱乐注册的组合导致肿瘤大约在一周后短暂消退。他们发现,与WT P14杏耀娱乐注册相比,Tcf7-/- P14杏耀娱乐注册的保护作用是短暂的。在治疗终点时,WT中肿瘤浸润CD8+ T淋巴杏耀娱乐注册的丰度比Tcf7-/- P14高10倍。因此,缺乏Tcf7的P14 TIL在疫苗接种早期丰度高,但随后下降,这与肿瘤控制的减少存在关联。

 

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肿瘤特异性TIL包含大量Tcf1+PD-1+ 和Tcf1-PD-1+ CD8+ T杏耀娱乐注册

 

由于延长的肿瘤控制依赖于Tcf1,研究人员接着鉴定接种疫苗和未治疗的小鼠中WT P14杏耀娱乐注册中Tcf1的表达。幼稚P14杏耀娱乐注册表现为均匀的Tcf1+。类似地,当未治疗小鼠出现可触摸的肿瘤时,大部分P14 TIL为Tcf1+,但也表达PD-1。当肿瘤中等大小时,Tcf1+PD-1+ P14 TIL的丰度增加8倍,但当肿瘤增大至1 cm3时,其丰度下降。

 

他们为出现肿瘤的小鼠上接种治疗性疫苗,一周后,Tcf1+PD-1+ P14 TIL强烈扩增(176倍),并且这些杏耀娱乐注册在终点时仍然以很高的数量存在。P14 TIL还包含相当量的Tcf1-PD-1+亚群,它们与Tcf1+PD-1+ TIL平行扩增和减少。通过GFP标记实验,他们还发现Tcf1+PD-1+ TIL组成型地存在于肿瘤中。随着肿瘤进展,它们的丰度瞬时增加,并且通过治疗性疫苗接种而进一步扩增。

 

Tcf1+CD8+ T杏耀娱乐注册在肿瘤控制中的作用

 

为了评估肿瘤特异性Tcf1+CD8+ T杏耀娱乐注册在免疫应答和肿瘤控制中的重要性,研究人员委托赛业杏耀娱乐(Cyagen)生成了一种小鼠品系,允许在体内选择性消融表达Tcf1的杏耀娱乐注册。他们将白喉毒素受体(DTR)T2A GFP融合基因插入含有Tcf7基因座的BAC中,制备出Tcf7DTR-GFP转基因小鼠。接着,他们生成了Tcf7DTR-GFP P14嵌合体小鼠,并植入B16-gp33肿瘤杏耀娱乐注册。白喉毒素(DT)处理能够有效去除GFP+ P14 TIL,但对GFP- P14 TIL的丰度无影响。

 

他们之后用DT处理荷瘤小鼠,并再次免疫接种。DT暴露使得表达GFP或Tcf1蛋白的P14杏耀娱乐注册几乎消失,而Tcf1- P14杏耀娱乐注册的丰度也降低。这表明Tcf1+杏耀娱乐注册维持了Tcf1- TIL的产生。Tcf7DTR-GFP P14嵌合体小鼠在处死时肿瘤的体积和重量都较低。相比之下,当Tcf1+ P14杏耀娱乐注册被消融时肿瘤出现进展。这些数据表明,肿瘤特异性Tcf1+PD-1+ CD8+ T杏耀娱乐注册是形成抗肿瘤免疫力所必需的。

 

如此看来,治疗性疫苗的接种所带来的肿瘤控制依赖于肿瘤特异性Tcf1+PD-1+CD8+ T杏耀娱乐注册的存在。之后,研究人员又通过一系列实验,证实了的确是瘤内杏耀娱乐注册而不是外周杏耀娱乐注册的贡献。

 

对免疫检查点阻断疗法的响应

 

在动物模型和癌症患者中,共抑制受体(如PD-1和CTLA-4)的阻断可以介导T杏耀娱乐注册依赖的肿瘤消退。然而,这种治疗干预背后的分子机制仍不清楚。研究人员猜测,Tcf1+ CD8+ T杏耀娱乐注册可能在免疫检查点阻断疗法中发挥作用。

 

他们使用了Tcf7DTR-GFP P14嵌合体小鼠,利用FTY720来防止新的T杏耀娱乐注册流入肿瘤,并利用白喉毒素(DT)来消融Tcf1+ P14 TIL。与对照小鼠相比,检查点阻断疗法使Tcf1+和Tcf1- P14 TIL的丰度增加10倍以上。Tcf1+ TIL的消除则大大减少了Tcf1- P14 TIL的丰度。因此,检查点阻断扩增了肿瘤内Tcf1+ TIL,而这些杏耀娱乐注册是产生分化的Tcf1- TIL所必需的。

 

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肿瘤内Tcf1+PD-1+CD8+ T杏耀娱乐注册具有干杏耀娱乐注册和耗竭杏耀娱乐注册的特征

 

考虑到Tcf1+PD-1+ TIL对于肿瘤控制的重要性,研究人员对这些杏耀娱乐注册进行了分子鉴定。他们通过功能分析发现,Tcf7GFP+ TIL具有扩增、分化和再生Tcf7GFP+杏耀娱乐注册的潜力。与这些干杏耀娱乐注册样特征一致,RNA-seq分析也发现Tcf7GFP+ P14 TIL的转录本与成体干杏耀娱乐注册或造血干杏耀娱乐注册表达的部分基因显著重叠。同时,Tcf7GFP+ TIL也表达了多个耗竭标志物(Lag3、Pdcd1、CTLA4),而Tcf7GFP- TIL还选择性地表达了更多的耗竭相关基因,表明这些基因的表达与分化相关。

 

黑色素瘤患者中存在Tcf1+PD-1+CD8+ T杏耀娱乐注册

 

之后,研究人员又对黑色素瘤患者的外周血CD8+ T杏耀娱乐注册以及原发性黑色素瘤进行分析,的确检测到Tcf1+PD-1+CD8+杏耀娱乐注册。单杏耀娱乐注册RNA-seq数据表明,人黑色素瘤含有TCF7+PDCD1+CD8A+ TIL,其基因表达谱与小鼠模型中鉴定出的杏耀娱乐注册相似。通过TCGA数据库的荟萃分析,他们认为TCF7/PDCD1特征与患者生存率的改善相关。

 

研究人员认为,这项研究揭示了共表达Tcf1和PD-1的肿瘤内CD8+ T杏耀娱乐注册在免疫治疗中发挥关键作用。研究结果有助于人们了解免疫干预如何影响抗肿瘤的免疫应答。这些干杏耀娱乐注册样杏耀娱乐注册的鉴定有望进一步改善所有类型的癌症免疫治疗。

 

原文检索

Intratumoral Tcf1+PD-1+CD8+ T Cells with Stem-like Properties Promote Tumor Control in Response to Vaccination and Checkpoint Blockade Immunotherapy

DOI: https://doi.org/10.1016/j.immuni.2018.12.021

 



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