免疫检查点阻断(ICB),是通过调节T细胞的活性来提高抗肿瘤免疫反应的治疗方法。过去十年中,以单克隆抗体作为免疫检查点抑制剂(ICI)在一些“热”肿瘤癌症治疗中大获成功,但在冷肿瘤中治疗效果不太理想。
JAMA Netw Open. 2019
一、冷肿瘤的免疫特征
相较于热肿瘤,冷肿瘤边缘及核心区域缺乏CD3+CD8+T细胞,并伴随过多的调节性T细胞(Treg)浸润,而对ICI的响应程度低。将冷肿瘤“加热”,是科学家们正在探索的问题。(延伸阅读:肿瘤免疫三分型与免疫检查点抑制剂治疗)
肿瘤免疫环境是肿瘤内免疫细胞的密度、组成、功能状态、位置和类型,这与肿瘤预后以及治疗反应有关。造成“冷热”肿瘤微环境(TME)的差异有多重因素,而趋化因子作为TME的重要组成部分,对TME的塑造至关重要。那么通过趋化因子系统对TME进行改造,极有可能对冷肿瘤ICI治疗效果有所改善。
二、趋化因子与冷肿瘤
趋化因子与冷肿瘤TME塑造的关系:
1. T细胞募集:
肿瘤细胞表达的CXCL9/CXCL10,可以募集CXCR3+(CD4+/CD8+)T细胞,近期有研究表明TGF-β使CD8+T细胞表达的CXCR3降低,从而使CXCL10的募集无效化。
而最近研究表明,通过表观遗传学机制靶向DPP4(会分解CXCL10)介导的CXCL10系统性表达增加,能够限制癌症的生长;以及使用PD-1阻断使TME中CXCL10/CXCL9表达上调,可以促进T细胞表达以及向肿瘤迁移。
2. Treg募集和效应:
CXCR3, CCR4, CCR6, CXCR5使Treg细胞能够抑制T细胞活性,CCR6还能够促进Treg细胞的原位增殖。
CCL8, CCL17, CCL22, CCL2能够募集CCR4+Treg细胞;CCL20能够募集CCR6+T细胞;CCL28能够募集CCR10+T细胞。
CCL1-CCR8轴增强了CCR8+Treg细胞FoxP3基因的表达,使CCR8+Treg细胞对抗PD-1免疫治疗不敏感。此外,与CCR8-Treg细胞相比,CCR8+Treg细胞免疫抑制功能标志分子如CD25、CTLA4、CD39、TIGIT、PD1、ICOS、OX40和Helios的表达增加。
可以看出趋化因子在冷肿瘤TME塑造中地位显赫。
三、趋化因子治疗策略
1. 趋化因子系统辅助ICI治疗的策略为:
增强肿瘤处T细胞募集信号;
减弱肿瘤处Treg细胞募集信号;
抑制肿瘤处Treg细胞活性;
耗竭肿瘤处Treg细胞。
由于Foxp3+Treg细胞在冷肿瘤中占主要地位,抗CCR8单抗的开发可以很好地应对冷肿瘤对ICI不敏感的问题。
图为CCR8靶点在研项目一览
正在招募患者的临床试验:
2. 传统放化疗也涉及到部分趋化因子:
最近发现放化疗部分效应是通过激活免疫应答来介导的,放化疗的疗效可能依赖cDC1细胞向TME的募集,以及使细胞释放募集T细胞的趋化因子。
蒽环类药物诱导TME中CCL2表达,进而募集抗原提呈细胞(APC)并刺激肿瘤产生T细胞,并且使肿瘤中CXCL10表达增加。
辐射促进黑色素瘤小鼠模型中IFN-1/IFN-2产生,使CXCL9, CXCL10表达上调,从而募集表达CXCR3的效应T细胞(Teff)细胞。
化疗使荷瘤小鼠肿瘤内趋化因子(CXCL9, CXCL10, CCL5)表达上调,促进CD4+/CD8+T细胞向肿瘤募集。
多西紫杉醇降低CCL20表达,可能通过抑制CCL20-CCR6+Treg轴发挥抗肿瘤作用。
对于冷肿瘤来说传统-免疫治疗相结合也可能是很好的治疗策略。
总之,针对趋化和激活T细胞以及Treg细胞的的趋化因子,来促进T细胞募集和激活以及使Treg细胞抑制和耗竭,可以提高冷肿瘤对免疫治疗的反应性。