前言
說(shuō)到談癌色變恤浪,人們怕的往往不是局部生長(zhǎng)的腫瘤畅哑,還是腫瘤在生長(zhǎng)后期發(fā)生的轉(zhuǎn)移肴楷,這也是造成癌癥患者死亡的主要原因之一。對(duì)于腫瘤的治療荠呐,時(shí)間窗口是很關(guān)鍵的赛蔫,如果能做到早篩早診砂客,將會(huì)大大提高患者的生存率。而實(shí)際情況卻是很多癌癥被發(fā)現(xiàn)時(shí)都是晚期呵恢,即已經(jīng)發(fā)生了轉(zhuǎn)移鞠值,因而錯(cuò)過(guò)了最佳的手術(shù)時(shí)間。深入探索腫瘤發(fā)生轉(zhuǎn)移的前兆和背后的生物學(xué)機(jī)制一直都是腫瘤研究的重要方向渗钉,即便如此彤恶,我們?nèi)匀粚?duì)腫瘤轉(zhuǎn)移的了解知之甚少。
近日鳄橘,由斯坦福醫(yī)學(xué)院Edgar G. Engleman和Nathan E. Reticker-Flynn主導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)声离,就腫瘤轉(zhuǎn)移問(wèn)題在Cell雜志上發(fā)表題為:Lymph node colonization induces tumor-immune tolerance to promote distant metastasis的重要研究成果。
他們發(fā)現(xiàn)淋巴轉(zhuǎn)移能力強(qiáng)的癌細(xì)胞株能上調(diào)MHC-I及PD-L1等干擾素誘導(dǎo)基因(ISGs)的表達(dá)瘫怜,幫助腫瘤細(xì)胞逃避NK細(xì)胞及T細(xì)胞對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷术徊,進(jìn)而成功定植淋巴結(jié);實(shí)現(xiàn)淋巴轉(zhuǎn)移的腫瘤細(xì)胞會(huì)促進(jìn)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Treg)分化鲸湃,為遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)移營(yíng)造免疫抑制的微環(huán)境赠涮,進(jìn)而促進(jìn)腫瘤遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)移。
下面Immugent就以這篇文章為主要內(nèi)容暗挑,對(duì)腫瘤轉(zhuǎn)移的重要問(wèn)題進(jìn)行解讀笋除。
主要內(nèi)容
首先,作者將低轉(zhuǎn)移性的黑色素瘤細(xì)胞B16-F0(母系低淋巴轉(zhuǎn)移株)接種于小鼠皮下窿祥,收集淋巴結(jié)中轉(zhuǎn)移的腫瘤細(xì)胞株憾,再移植到新的小鼠皮下,循環(huán)九代不斷收集淋巴結(jié)定植的腫瘤細(xì)胞再移植晒衩,如此得到在非引流淋巴結(jié)中定植能力不斷增強(qiáng)的300株細(xì)胞(高淋巴轉(zhuǎn)移株)嗤瞎。利用這一模型,作者發(fā)現(xiàn)無(wú)論是皮下還是淋巴結(jié)接種听系,與母系低淋巴轉(zhuǎn)移株相比贝奇,接種高淋巴轉(zhuǎn)移株小鼠肺轉(zhuǎn)移明顯增強(qiáng)。這些結(jié)果提示靠胜,小鼠在接種高淋巴轉(zhuǎn)移株的腫瘤細(xì)胞掉瞳,其遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)移能力顯著增強(qiáng)。
隨后浪漠,研究人員對(duì)不同代高淋巴轉(zhuǎn)移株進(jìn)行RNA-seq發(fā)現(xiàn)陕习,它們均上調(diào)ISGs,而下調(diào)細(xì)胞周期相關(guān)基因址愿。進(jìn)一步對(duì)這些細(xì)胞的ATAC-seq發(fā)現(xiàn)该镣,ISGs的表達(dá)調(diào)控位點(diǎn)的染色質(zhì)開(kāi)放程度更高,這與此前報(bào)道的慢性干擾素暴露會(huì)誘導(dǎo)ISGs基因的表觀遺傳重編程相一致响谓。在高淋巴轉(zhuǎn)移株中敲除ISGs的核心轉(zhuǎn)錄因子Stat1后损合,淋巴轉(zhuǎn)移能力顯著下調(diào)省艳。以上結(jié)果說(shuō)明ISGs在黑色素瘤淋巴轉(zhuǎn)移發(fā)揮重要作用。
眾所周知嫁审,調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Tregs)可發(fā)揮抑制T細(xì)胞的抗腫瘤反應(yīng)跋炕,并表現(xiàn)出抗原特異性。研究人員發(fā)現(xiàn)發(fā)生LNs轉(zhuǎn)移的腫瘤中Tregs的數(shù)量顯著增加律适,這提示LNs 轉(zhuǎn)移促進(jìn)了其誘導(dǎo)Treg分化的能力辐烂。進(jìn)一步的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明,缺乏Tregs的小鼠腫瘤生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)和 LNs 轉(zhuǎn)移顯著降低捂贿;此外棉圈,Tregs 的缺失還會(huì)導(dǎo)致肺轉(zhuǎn)移的數(shù)量顯著減少。
作者為了進(jìn)一步研究淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移小鼠的LNs中是否可以產(chǎn)生腫瘤抗原特異性 Tregs眷蜓,他們從原發(fā)親本腫瘤伴或不伴L(zhǎng)Ns轉(zhuǎn)移的小鼠LNs中分離出Tregs分瘾,并將相同數(shù)量的Tregs注射到荷瘤小鼠中,結(jié)果發(fā)現(xiàn)雖然受體小鼠的原發(fā)腫瘤大小沒(méi)有差異吁系,但接受 LNs 轉(zhuǎn)移組織 Tregs 的小鼠有更多的肺轉(zhuǎn)移德召。
因此,這一結(jié)果表明來(lái)自淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的 Tregs 比來(lái)自無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的小鼠的 Tregs 具有更大的促進(jìn)遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)移的能力汽纤,這也提示淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移能夠誘導(dǎo)產(chǎn)生抗原特異性 Tregs上岗,而這些是抗原特異性的 Tregs 則可促進(jìn)遠(yuǎn)端組織的轉(zhuǎn)移。
為了確定誘導(dǎo)的Treg是否具有抗原特異性蕴坪,將表達(dá)Ova的原發(fā)腫瘤植入小鼠體內(nèi)肴掷,然后將表達(dá)Ova的LN8細(xì)胞植入小鼠的LN中。同時(shí)背传,進(jìn)一步確定了這種抗原特異性是否對(duì)促進(jìn)遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移至關(guān)重要呆瞻,將缺乏Ova表達(dá)的親代或LN6腫瘤植入OT-II小鼠,其CD4+ T細(xì)胞表達(dá)僅識(shí)別Ova323-339的轉(zhuǎn)基因TCR径玖,然后再靜脈注射B16-F0-tdTomato痴脾。與親代腫瘤相比,攜帶LN6腫瘤的小鼠抑制肺轉(zhuǎn)移增加梳星,這表明CD4T細(xì)胞室識(shí)別腫瘤抗原對(duì)于促進(jìn)LN腫瘤的遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移是必要的赞赖。
最后,作者將野生型同類CD45.1小鼠植入表達(dá)Ova的親本或LN8腫瘤冤灾,并過(guò)繼轉(zhuǎn)移來(lái)自CD45.2OT-II小鼠和熒光報(bào)告基因CD45.2野生型小鼠的幼稚CD4+ T細(xì)胞前域。無(wú)論腫瘤類型如何,在LN內(nèi)的CD45.2+細(xì)胞中檢測(cè)到的Treg數(shù)量很少韵吨。同樣匿垄,攜帶親本腫瘤細(xì)胞的小鼠顯示出最少的MHC-II-Ova-四聚體+CD45.2+Treg。相比之下,攜帶LN8腫瘤細(xì)胞的小鼠表現(xiàn)出增加的Ova特異性CD45.2+Treg數(shù)量年堆,并且這種增加僅發(fā)生在可檢測(cè)到LN轉(zhuǎn)移的小鼠中。因此盏浇,LN轉(zhuǎn)移能夠優(yōu)先誘導(dǎo)变丧、擴(kuò)大和維持腫瘤特異性Treg【铌總之痒蓬,這些數(shù)據(jù)表明LN轉(zhuǎn)移誘導(dǎo)抗原特異性初始CD4+ T細(xì)胞分化為Treg,這些抗原特異性Treg促進(jìn)遠(yuǎn)處組織的轉(zhuǎn)移播種滴劲。
展望
總的來(lái)說(shuō)攻晒,這項(xiàng)研究解決了淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移領(lǐng)域的兩個(gè)核心問(wèn)題:1.原位腫瘤如何突破免疫細(xì)胞殺傷定植于淋巴結(jié);2.淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的腫瘤細(xì)胞是否有助于促進(jìn)其進(jìn)行遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)移提供了理論支持班挖。具體來(lái)說(shuō)鲁捏,腫瘤細(xì)胞是提高上調(diào)MHC-I及PD-L1在內(nèi)的ISGs,以逃避NK細(xì)胞和T細(xì)胞的免疫監(jiān)視萧芙,從而促進(jìn)從原位到淋巴結(jié)的轉(zhuǎn)移给梅。此外,淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的腫瘤細(xì)胞還可以通過(guò)上調(diào)TGF-β双揪,促進(jìn)抗原特異性的Treg的分化以誘導(dǎo)腫瘤特異性的免疫抑制環(huán)境动羽,進(jìn)而促進(jìn)腫瘤向遠(yuǎn)端器官的轉(zhuǎn)移。
這項(xiàng)研究還引出另一個(gè)重要的臨床問(wèn)題:大量的臨床數(shù)據(jù)表明渔期,醫(yī)生在對(duì)黑色素瘤患者進(jìn)行周圍淋巴切除術(shù)后运吓,雖然可以暫時(shí)起到促進(jìn)疾病局部控制的效果,但并不能提升病人的總生存期疯趟。這項(xiàng)研究提供的一個(gè)可能解釋就是拘哨,在手術(shù)切除淋巴結(jié)之前,腫瘤淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移造成的系統(tǒng)性免疫抑制已經(jīng)建立信峻,淋巴結(jié)切除術(shù)并不能逆轉(zhuǎn)這一免疫抑制狀態(tài)宅静。
事實(shí)上,引流淋巴結(jié)是離腫瘤最近的免疫細(xì)胞的前線陣地站欺,它們的存在使得免疫系統(tǒng)能對(duì)腫瘤細(xì)胞及時(shí)做出反應(yīng)姨夹,對(duì)腫瘤的免疫監(jiān)控起到非常重要的作用。而對(duì)患者一味的進(jìn)行引流淋巴結(jié)清掃術(shù)矾策,會(huì)使其喪失后續(xù)對(duì)免疫治療應(yīng)答的能力磷账。因此,臨床醫(yī)生在決定是否對(duì)腫瘤患者進(jìn)行引流淋巴結(jié)清掃術(shù)時(shí)應(yīng)當(dāng)充分考慮這些因素贾虽。但是逃糟,什么樣情況下適合對(duì)患者進(jìn)行引流淋巴結(jié)清掃術(shù)苗分?以及何時(shí)進(jìn)行?這些都是未來(lái)研究腫瘤淋巴轉(zhuǎn)移要回答的重要問(wèn)題见坑。
[參考文獻(xiàn)]
Reticker-Flynn NE, Zhang W, Belk JA, Basto PA, Escalante NK, Pilarowski GOW, Bejnood A, Martins MM, Kenkel JA, Linde IL, Bagchi S, Yuan R, Chang S, Spitzer MH, Carmi Y, Cheng J, Tolentino LL, Choi O, Wu N, Kong CS, Gentles AJ, Sunwoo JB, Satpathy AT, Plevritis SK, Engleman EG. Lymph node colonization induces tumor-immune tolerance to promote distant metastasis. Cell. 2022 May 26;185(11):1924-1942.e23. doi: 10.1016/j.cell.2022.04.019. Epub 2022 May 6. PMID: 35525247; PMCID: PMC9149144.