仁濟醫(yī)院劉永忠團隊:發(fā)現癌癥免疫治療的新靶點
2024年9月,上海交通大學醫(yī)學院附屬仁濟醫(yī)院、上海市腫瘤研究所團隊在期刊《Science Advances》上發(fā)表了題為“Syndecan-1 inhibition promotes antitumor immune response and facilitates the efficacy of anti-PD1 checkpoint immunotherapy”的研究論文。 研究結果表明,SDC1抑制抗腫瘤免疫,靶向SDC1可能會促進癌癥治療的抗PD1反應。
研究介紹
免疫療法已成為癌癥治療的突破之一。目前的大多數免疫調節(jié)療法,都側重于釋放抗腫瘤效應子CD8 T細胞反應,免疫檢查點阻斷(ICB)取得了重大成功。然而,只有一部分患者對治療有反應,并達到持續(xù)反應。
Syndecan-1(SDC1,也稱為 CD138)是一種基質結合受體,是硫酸肝素蛋白多糖家族的一員,主要在上皮細胞和漿細胞中表達。它與一組蛋白質結合,并調節(jié)多種細胞粘附分子和生長因子的活性,從而在炎癥性疾病和癌癥中發(fā)揮重要作用。在遲發(fā)型超敏反應的小鼠過敏模型和葡聚糖硫酸鈉誘導的結腸炎模型中,與野生型對照相比,Sdc1缺失小鼠表現出白細胞募集增加,以及細胞因子和趨化因子表達增加。SDC1有助于腫瘤的發(fā)生、生長和轉移。例如,SDC1對Wnt-1誘導的小鼠乳腺腫瘤發(fā)生至關重要,并且是胰腺導管腺癌(PDAC)中小胞飲作用所必需的。此外,已經發(fā)現乳腺癌成纖維細胞中的SDC1表達,是平行膠原纖維組織和細胞外基質(ECM)結構組裝所必需的。
在這項研究中,團隊揭示了腫瘤細胞來源的SDC1在阻礙免疫浸潤和調節(jié)T細胞介導的腫瘤生長控制中的作用。團隊發(fā)現,SDC1的缺失,增加了腫瘤中CD8 T細胞的積累,并改變了CD8細胞狀態(tài)。SDC1消融,增加了腫瘤細胞中IFN信號傳導、MHC-I表達和抗原呈遞的強度,并提高了它們對細胞毒性CD8 T細胞的敏感性。SDC1的抑制,引起了對抗程序性細胞死亡蛋白1(PD1)治療的增強免疫反應??傊?,團隊將SDC1確定為腫瘤免疫的調節(jié)因子和癌癥免疫治療的候選靶點。
研究進展
SDC1缺失,促進CD8 T細胞對腫瘤生長的控制
MC38和B16細胞對Sdc1沉默不敏感。一致地,SDC1缺失的B16細胞在腫瘤生長中的能力,與裸鼠中的野生型腫瘤細胞相似。在免疫功能小鼠中,Sdc1敲低MC38細胞的生長速度,慢于野生型腫瘤,腫瘤體積減少約60%。Sdc1敲低,導致腫瘤生長顯著消除,大約一半的小鼠,可以在腫瘤攻擊中存活。團隊證實,Sdc1缺失的B16腫瘤,在具有兩個靶向Sdc1的額外小向導RNA(sgRNA)的小鼠中,具有生長劣勢。由于SDC1抑制對免疫功能正常的小鼠和GVAX模型有效,CD8 T細胞的耗竭,消除了SDC1消融的抑制作用。β-2微球蛋白(β2m)缺失,導致腫瘤抗原呈遞到CD8 T淋巴細胞所需的MHC-I缺失,幾乎完全減弱了SDC1缺失對腫瘤生長的不利影響。這些結果表明,SDC1缺陷介導的腫瘤生長抑制,在很大程度上取決于CD8細胞反應。
腫瘤細胞中的Sdc1敲低,在有或沒有Sdc1敲除的受者中,對腫瘤生長產生類似的抑制。這些結果表明,腫瘤細胞來源的SDC1的作用,在腫瘤生長的調節(jié)中很重要;抑制腫瘤細胞來源的SDC1,可以促進抗腫瘤免疫反應。
靶向腫瘤細胞來源的SDC1,誘導CD8 T細胞依賴性腫瘤生長抑制。
SDC1抑制,提高了抗PD1免疫治療的療效
與抗PD1治療的對照腫瘤相比,接受抗PD1治療的SDC1缺陷型MC38腫瘤顯示出完全消退,這是反應更強勁的標志。B16模型聯合治療GVAX和PD1阻斷,也觀察到類似的結果。相對于其他組,在接受抗PD1治療的SDC1缺陷型B16腫瘤中,觀察到高水平的CD45和CD8浸潤。此外,CD8 T細胞中腫瘤浸潤性IFN-γ或腫瘤壞死因子-α(TNFα)的存在,在接受抗PD1治療的SDC1缺陷型B16腫瘤中,較為明顯;而接受抗PD1治療的SDC1缺陷性腫瘤,在CD8 T細胞中顯示IFN-γTNFα細胞比例較高。
在各種類型的腫瘤中,與預測為無反應者的腫瘤相比,預測的反應者在腫瘤中,表現出較低的SDC1轉錄水平。與無反應者的腫瘤相比,來自應答者的腫瘤表達的SDC1 mRNA水平較低。進一步分析表明,SDC1的低表達,與接受ICB治療的膠質母細胞瘤、黑色素瘤和腎細胞癌患者的較長生存時間相關。
靶向SDC1,可提高抗PD1免疫療法的療效。
研究結論
在這項研究中,團隊證明,腫瘤細胞來源的SDC1不僅抑制腫瘤浸潤CD8 T細胞的積累和功能,還通過調節(jié)腫瘤細胞中IFN信號傳導的強度,來降低腫瘤細胞對免疫消除的脆弱性。腫瘤細胞中的SDC1抑制,增強了抗腫瘤免疫反應,并增強了抗PD1檢查點阻斷的效率。
未來的研究,需要進一步闡明,SDC1在腫瘤細胞以及基質細胞和免疫細胞中的特異性功能。根據小鼠全身性敲除SDC1的表型,靶向SDC1可能代表了腫瘤治療的合理手段。此外,使用有效技術在腫瘤細胞上設計更特異性地針對SDC1的抗體,可能會增強其治療應用??傊瑘F隊建議,SDC1抑制和抗PD1的組合,可能作為癌癥免疫治療的潛在策略。
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