Cancer Cell︱肌成纖維細(xì)胞的重編程——胰腺癌免疫治療新策略

撰文 |咸姐

胰腺導(dǎo)管腺癌（PDAC）是一種極具侵襲性的惡性腫瘤，因其早期診斷困難和對現(xiàn)有治療的高度抵抗，患者預(yù)后極差。尤其是在免疫治療領(lǐng)域，盡管免疫檢查點(diǎn)抑制劑已在多種實(shí)體瘤中取得突破，但在PDAC中客觀緩解率不足5%，顯示出其獨(dú)特的免疫抵抗特性。然而，近年來的研究發(fā)現(xiàn)，部分PDAC患者腫瘤內(nèi)存在一種稱為“三級淋巴結(jié)構(gòu)”（TLS）的異位淋巴組織，這些結(jié)構(gòu)由T細(xì)胞、B細(xì)胞和抗原呈遞細(xì)胞聚集而成，與患者的較長生存期及對免疫治療的更好響應(yīng)密切相關(guān)。TLS的形成依賴于腫瘤微環(huán)境中特定基質(zhì)細(xì)胞的引導(dǎo)，尤其是具有淋巴組織形成功能的成纖維網(wǎng)狀細(xì)胞。在淋巴結(jié)中，這類細(xì)胞通過響應(yīng)淋巴毒素β受體（LTBR）和腫瘤壞死因子受體（TNFR）信號，上調(diào)趨化因子如CCL19、CCL21和CXCL13，從而招募并組織淋巴細(xì)胞。然而，在PDAC中，腫瘤相關(guān)成纖維細(xì)胞（CAF）主要表現(xiàn)為由轉(zhuǎn)化生長因子β（TGFβ）驅(qū)動的肌成纖維細(xì)胞（myCAF）表型，這類細(xì)胞通常與免疫抑制和基質(zhì)纖維化相關(guān)，而具有免疫促進(jìn)功能的網(wǎng)狀CAF（rCAF）則極為罕見【1-3】。因此，盡管已知TLS的存在與良好預(yù)后相關(guān)，但在PDAC中為何僅部分腫瘤能夠形成TLS，以及TGFβ信號如何影響成纖維細(xì)胞的分化進(jìn)而抑制TLS形成，仍缺乏系統(tǒng)性的機(jī)制研究。

近日，來自美國 俄亥俄州立大學(xué)韋克斯納醫(yī)學(xué)中心的Andrew J. Gunderson團(tuán)隊在Cancer Cell上在線發(fā)表題為Myofibroblast programming blocks differentiation of TLS-organizing fibroblastic reticular cells in pancreatic cancer的文章，發(fā)現(xiàn)myCAF中的TGFβ受體信號通路會阻斷與TLS形成相關(guān)的rCAF的分化，闡明了TGFβ信號通過誘導(dǎo)myCAF分化，阻斷LTBR介導(dǎo)的rCAF編程，從而抑制TLS形成的機(jī)制；同時證實(shí)拮抗TGFβR1可實(shí)現(xiàn)依賴于LTBR的T細(xì)胞和B細(xì)胞募集，并增強(qiáng)腫瘤控制效果。這項工作不僅揭示了PDAC中TLS形成的障礙，為克服PDAC免疫治療抵抗提供了新的策略，其機(jī)制也適用于其他對免疫治療耐藥的實(shí)體瘤。

本文研究人員首先 對九種源自KPC（Pdx1-Cre/LSL-KRas G12D/+ /LSL-p53 R172H/+ ）轉(zhuǎn)基因小鼠的PDAC細(xì)胞系進(jìn)行了表征，以探究腫瘤基質(zhì)免疫反應(yīng)的異質(zhì)性及其與腫瘤進(jìn)展的關(guān)系。些細(xì)胞系被植入C57BL/6小鼠胰腺原位后，顯示出差異顯著的腫瘤生長動力學(xué)。為評估其體內(nèi)形成TLS的能力，研究人員使用了一種具有激動活性的淋巴毒素β受體單克隆抗體（αLTBR）進(jìn)行處理。結(jié)果顯示，KPCL-1和KPC-6原位腫瘤在接受αLTBR治療后生長顯著減緩，腫瘤邊緣出現(xiàn)包含高內(nèi)皮微靜脈和CXCL13陽性細(xì)胞的淋巴細(xì)胞聚集體，而對照組則罕見此類結(jié)構(gòu)。這些早期TLS聚集體主要由B細(xì)胞構(gòu)成，同時伴有CD3 + CD8 + T細(xì)胞圍繞。流式細(xì)胞術(shù)分析表明，LTBR在腫瘤微環(huán)境中的多種細(xì)胞表面均有表達(dá)，其中成纖維細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)水平最高。值得注意的是，盡管腫瘤細(xì)胞也表達(dá)LTBR，但αLTBR治療并未上調(diào)其PD-L1或MHC-I的表達(dá)，表明促炎反應(yīng)并非由腫瘤細(xì)胞直接介導(dǎo)。這些數(shù)據(jù)表明，激動LTBR是一種可重復(fù)的誘導(dǎo)淋巴細(xì)胞募集和早期TLS形成的方法，為研究異質(zhì)性PDAC模型中影響TLS發(fā)育和功能的機(jī)制提供了實(shí)驗基礎(chǔ)。

隨后，研究人員 探究了其他KPC細(xì)胞系對αLTBR治療的響應(yīng)，發(fā)現(xiàn)KPCL-4和KPCL-3細(xì)胞系既未產(chǎn)生淋巴聚集體，也未出現(xiàn)生長延緩，因此被定義為“TLS抵抗型”，而響應(yīng)的KPC-6和KPCL-1則稱為“TLS允許型”。流式細(xì)胞術(shù)分析顯示，TLS允許型腫瘤富集ICAM-1 + VCAM-1 + 的rCAF，而TLS抵抗型則以ICAM-1 - VCAM-1 + 的myCAF為主。同時，TLS抵抗型腫瘤中αSMA表達(dá)和磷酸化SMAD2信號均更高，反映出myCAF和TGFβR信號通路的活化。這些CAF表型的差異與αLTBR處理后TLS允許型腫瘤中PD1 + TCF1 + 干細(xì)胞樣CD8 + T細(xì)胞、PD1 + TCF1 + 耗竭CD8 + T細(xì)胞以及PD1 + CXCR5 + Foxp3 + CD4 + 濾泡輔助性T細(xì)胞的顯著增加相關(guān)。這些數(shù)據(jù)表明，不同小鼠PDAC模型對TLS誘導(dǎo)治療（如LTBR激動）的響應(yīng)差異與CAF表型異質(zhì)性密切相關(guān)，且這種異質(zhì)性不能簡單地用腫瘤細(xì)胞的內(nèi)在差異或基線水平內(nèi)源性TNFR和LTBR配體的升高來解釋。

基于以上發(fā)現(xiàn)，研究人員從小鼠皮膚分離原代成纖維細(xì)胞，深入探究TNFR/LTBR信號對其分化的調(diào)控。實(shí)驗結(jié)果顯示，TNFα與αLTBR聯(lián)合處理可協(xié)同上調(diào)VCAM-1及趨化因子CXCL13和CCL19的表達(dá)，而TGFβ1處理則抑制VCAM-1、PDGFRα和LTBR的表達(dá)并上調(diào)PDGFRβ（TGFβ信號傳導(dǎo)的直接靶點(diǎn)，并且是TGFβ誘導(dǎo)的myCAF分化的標(biāo)志物。）。更重要的是，TGFβ1預(yù)處理完全阻斷了αLTBR介導(dǎo)的VCAM-1上調(diào)及趨化因子的誘導(dǎo)，同時促使成纖維細(xì)胞上調(diào)myCAF標(biāo)志物Acta2和Ctgf。而IL-1α或干擾素單獨(dú)或聯(lián)合αLTBR處理均未能誘導(dǎo)出rCAF的分化或趨化因子表達(dá)。從正常小鼠胰腺分離的成纖維細(xì)胞與皮膚成纖維細(xì)胞在基線標(biāo)志物表達(dá)及對TGFβ1和TNFα/αLTBR的響應(yīng)上表現(xiàn)出相似的模式。這些數(shù)據(jù)表明，TNFα和LTBR共同介導(dǎo)的成纖維細(xì)胞網(wǎng)狀編程可被TGFβ誘導(dǎo)的myCAF分化所拮抗。進(jìn)一步通過Transwell遷移實(shí)驗證實(shí)，初始B細(xì)胞、初始CD8 + T細(xì)胞及Th1型CD4 + T細(xì)胞向TNFα/αLTBR激活的成纖維細(xì)胞遷移均顯著增強(qiáng)，而當(dāng)成纖維細(xì)胞預(yù)先經(jīng)TGFβ1處理分化為myCAF后，這種遷移能力被顯著抑制。值得注意的是，用TNFα/αLTBR處理TLS允許型KPC-6腫瘤細(xì)胞并未誘導(dǎo)CD8 + T細(xì)胞的遷移，這證明成纖維細(xì)胞而非腫瘤細(xì)胞是該模型中主要的淋巴組織形成細(xì)胞。這些結(jié)果表明，myCAF編程通過抑制趨化因子表達(dá)，阻斷了淋巴細(xì)胞向rCAF的遷移。

那么， 抑制TGFβR1信號能否逆轉(zhuǎn)rCAF表型的抑制呢？答案是肯定的。體外實(shí)驗顯示，TGFβR1拮抗劑可解除TGFβ1對TNFα/αLTBR誘導(dǎo)的Cxcl13和Ccl19表達(dá)的抑制，并阻斷myCAF分化。體內(nèi)實(shí)驗中，在TLS抵抗型腫瘤中聯(lián)合αLTBR與TGFβR1抑制劑可將CAF從myCAF重編程為rCAF，并顯著延緩腫瘤生長，而任一單藥治療均效果有限。此外，在TLS抵抗型模型中聯(lián)合化療（吉西他濱和白蛋白紫杉醇）與αLTBR及TGFβR1抑制劑可以進(jìn)一步增強(qiáng)抗腫瘤效果。為明確CAF是否為TGFβ信號的關(guān)鍵靶細(xì)胞，研究人員構(gòu)建了CAF特異性TGFβR1敲除小鼠，結(jié)果顯示，在成纖維細(xì)胞缺失TGFβR1信號的情況下，αLTBR治療足以誘導(dǎo)rCAF表型、增加T細(xì)胞和B細(xì)胞浸潤，并顯著縮小腫瘤體積。進(jìn)一步地，研究人員通過對TLS抵抗型腫瘤進(jìn)行αLTBR聯(lián)合TGFβR1抑制劑治療，成功將myCAF重編程為rCAF。流式細(xì)胞術(shù)分析顯示，經(jīng)聯(lián)合治療后，腫瘤內(nèi)CD8 + T細(xì)胞和B細(xì)胞的浸潤數(shù)量顯著增加。然而，只有CD4 + 和CD8 + T細(xì)胞的減少削弱了αLTBR聯(lián)合TGFβR1抑制劑治療的效果，表明治療效果取決于T細(xì)胞。有趣的是，盡管早期TLS的總數(shù)相似，但清除T細(xì)胞后聚集體尺寸減小，且CD8 + T細(xì)胞在早期TLS內(nèi)的駐留消失，這表明僅靠B細(xì)胞聚集體不足以發(fā)揮功能，需要T細(xì)胞來介導(dǎo)抗腫瘤免疫。

最后，研究人員 利用空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù)對PDAC患者腫瘤樣本進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)rCAF富集的點(diǎn)顯著富集于TLS及其鄰近區(qū)域，而myCAF富集的點(diǎn)則主要分布在遠(yuǎn)離TLS的腫瘤實(shí)質(zhì)區(qū)域。通過計算TLS聚集體周圍不同距離內(nèi)的CAF豐度，研究人員發(fā)現(xiàn)rCAF的豐度在靠近TLS處最高，并隨距離增加而逐漸降低，myCAF則呈現(xiàn)相反分布。此外，TLS近端的rCAF亞群中TNFR和非經(jīng)典NF-κB信號激活水平較高，而TGFβR信號水平較myCAF降低。由此在人類PDAC中也證明，rCAF與TLS存在密切的空間關(guān)聯(lián)，而myCAF則定位于TLS遠(yuǎn)端。

綜上所述，本研究表明，在PDAC中，TGFβ信號通過誘導(dǎo)myCAF分化，拮抗了由TNFR/LTBR信號介導(dǎo)的rCAF編程，從而抑制了TLS的形成。通過聯(lián)合抑制TGFβR與激活LTBR信號，可將myCAF重編程為rCAF，恢復(fù)趨化因子表達(dá)，促進(jìn)T細(xì)胞和B細(xì)胞向腫瘤內(nèi)浸潤，并增強(qiáng)抗腫瘤免疫反應(yīng)。這一機(jī)制在人類PDAC樣本中也得到了驗證，為克服免疫治療耐藥提供了新的聯(lián)合治療策略。

https://doi.org/10.1016/j.ccell.2026.03.004

制版人： 十一

參考文獻(xiàn)

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