免疫檢查點(diǎn)抑制劑為許多腫瘤的治療，如黑色素瘤、非小細(xì)胞肺癌和腎癌等，帶來(lái)了巨大的變革。然而，能從免疫檢查點(diǎn)抑制劑治療中獲益的患者仍占少數(shù)[1]。因此，開發(fā)一種更有效的免疫治療策略一直是臨床中研究的熱點(diǎn)與重點(diǎn)[2]。
來(lái)自MD安德森癌癥中心的Wen Jiang教授團(tuán)隊(duì)與西南醫(yī)學(xué)中心的Jacques Lux?教授團(tuán)隊(duì)，聯(lián)手開發(fā)了一種微泡輔助、超聲引導(dǎo)的癌癥免疫（MUSIC）治療策略，可有效激活機(jī)體免疫，并提高免疫檢查點(diǎn)抑制劑的治療效果。
他們發(fā)現(xiàn)，與單獨(dú)使用免疫檢查點(diǎn)抑制劑治療相比，MUSIC策略與免疫檢查點(diǎn)抑制劑聯(lián)用使小鼠的中位生存時(shí)間增加了76%，該研究結(jié)果于近日發(fā)表在《自然·納米技術(shù)》雜志上[3]。
論文首頁(yè)截圖
胞內(nèi)的天然免疫感受器環(huán)狀GMP-AMP合酶-干擾素基因刺激因子（cGAS-STING）信號(hào)通路，是通過(guò)抗原提呈細(xì)胞（APC）啟動(dòng)適應(yīng)性抗腫瘤免疫的關(guān)鍵途徑，該通路的激活可刺激I型干擾素反應(yīng)，進(jìn)而活化腫瘤特異性細(xì)胞毒性T細(xì)胞[4]。
然而，cGAS-STING通路的天然激動(dòng)劑，如環(huán)狀GMP-AMP（cGAMP），難以進(jìn)入胞內(nèi)、血清穩(wěn)定性差、低特異性和組織清除速率高[5]，且cGAS-STING通路的非特異性激活可引起廣泛的炎癥反應(yīng)[6]，這些因素都阻礙其進(jìn)行臨床轉(zhuǎn)化。
為了能使cGAMP更有效地靶向激活A(yù)PC內(nèi)的cGAS-STING通路，Wen Jiang教授團(tuán)隊(duì)與Jacques Lux?教授團(tuán)隊(duì)將攜帶有cGAMP的納米復(fù)合體，連接到靶向（抗CD11b）APC的微泡上（ncMB），在超聲的介導(dǎo)下，與APC結(jié)合的微泡發(fā)生振蕩，在細(xì)胞膜上產(chǎn)生瞬時(shí)孔道[7]，從而能夠?qū)GAMP輸送到APC胞漿中，進(jìn)而激活cGAS-STING通路和下游的炎癥反應(yīng)，活化腫瘤特異性T細(xì)胞。
MUSIC策略機(jī)制示意圖
為了驗(yàn)證了ncMB靶向到APC及將cGAMP釋放到APC內(nèi)的能力，研究人員將ncMB加入到THP-1巨噬細(xì)胞（CD11b+）或EO771乳腺癌細(xì)胞（CD11b-）中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)ncMB可與THP-1巨噬細(xì)胞形成豐富的細(xì)胞-ncMB復(fù)合體，而與EO771細(xì)胞共孵育后未見細(xì)胞-ncMB復(fù)合體。
在使用頻率為1 MHz的超聲對(duì)與ncMB共孵育的小鼠骨髓來(lái)源的巨噬細(xì)胞進(jìn)行處理后，巨噬細(xì)胞內(nèi)的cGAMP濃度比與游離cGAMP共孵育的巨噬細(xì)胞增加約4倍，且使用MUSIC治療策略（ncMB+超聲）并不會(huì)對(duì)細(xì)胞的存活產(chǎn)生顯著影響。
ncMB靶向到APC并將cGAMP釋放到APC內(nèi)
緊接著，研究人員驗(yàn)證了MUSIC治療策略是否可激活cGAS-STING及其下游I型干擾素信號(hào)通路。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，采用MUSIC治療策略對(duì)巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞進(jìn)行干預(yù)后，細(xì)胞內(nèi)STING及干擾素調(diào)節(jié)因子3（IRF3）磷酸化顯著增加，且磷酸化IRF3入核明顯增加，同時(shí)STING下游的另一通路NF-κB也被明顯激活。
這些結(jié)果都表明，MUSIC治療策略可顯著激活cGAS-STING及其下游I型干擾素信號(hào)通路。
此外，被MUSIC治療策略激活cGAS-STING通路的巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞，還可顯著增強(qiáng)CD8+T細(xì)胞和CD4+T細(xì)胞的增殖能力。
在體外驗(yàn)證了MUSIC治療策略可有效激活A(yù)PC內(nèi)cGAS-STING通路，進(jìn)而激活抗腫瘤免疫反應(yīng)后，研究人員開始在體內(nèi)驗(yàn)證MUSIC治療策略的抗腫瘤效果。
體內(nèi)研究結(jié)果顯示，MUSIC治療策略同樣能特異性地在APC內(nèi)激活cGAS-STING通路，且腫瘤內(nèi)CD8+T細(xì)胞和CD4+T細(xì)胞數(shù)目明顯增加。
MUSIC治療策略在體內(nèi)可特異性地在APC內(nèi)激活cGAS-STING通路，且腫瘤內(nèi)CD8+T細(xì)胞和CD4+T細(xì)胞數(shù)目明顯增加
他們還觀察到與對(duì)照組相比，使用MUSIC治療策略（每隔1天進(jìn)行3次治療）進(jìn)行干預(yù)的小鼠乳腺癌腫瘤生長(zhǎng)受到明顯抑制，其生存時(shí)間也明顯更長(zhǎng)。在10只接受MUSIC治療的小鼠中，有6只觀察到腫瘤完全消失。
而在STING敲除（STING-/-）的小鼠中沒有觀察到MUSIC策略的抗腫瘤效果。值得注意的是，這些接受MUSIC策略治療且腫瘤完全消失的小鼠再次接種腫瘤細(xì)胞后，無(wú)法成瘤，這表明MUSIC治療策略還可使機(jī)體產(chǎn)生抗腫瘤免疫記憶反應(yīng)。
MUSIC治療策略可抑制的小鼠腫瘤生長(zhǎng)
研究人員使用流式細(xì)胞儀對(duì)腫瘤組織樣本進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，MUSIC策略治療后CD44HighCD62LLow效應(yīng)記憶和CD44HighCD62LHigh中央記憶細(xì)胞的數(shù)量增加。
此外，將腫瘤細(xì)胞與接受MUSIC治療后的荷瘤小鼠的脾臟中收集到的T細(xì)胞共培養(yǎng)時(shí)，研究人員觀察到了明顯的干擾素-γ反應(yīng)，再次證實(shí)了MUSIC治療策略可使機(jī)體產(chǎn)生免疫記憶。
由于干擾素-γ可誘導(dǎo)免疫檢查點(diǎn)PD-L1等的表達(dá)[8]，研究人員檢測(cè)了T細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞上PD-1和PD-L1的表達(dá)水平。
他們發(fā)現(xiàn)，在MUSIC治療策略組中，超過(guò)95%的腫瘤內(nèi)CD8+T細(xì)胞表達(dá)PD-1，腫瘤組織PD-L1的表達(dá)也與干擾素-γ水平呈正相關(guān)。這提示MUSIC治療策略與免疫檢查點(diǎn)抑制劑聯(lián)用或可進(jìn)一步增強(qiáng)抗腫瘤效果。
腫瘤組織PD-L1的表達(dá)與干擾素-γ水平呈正相關(guān)
研究人員在自發(fā)轉(zhuǎn)移性三陰性4T1乳腺癌荷瘤小鼠身上開展了聯(lián)合治療實(shí)驗(yàn)。
他們發(fā)現(xiàn)，與單獨(dú)使用任何一種治療方法相比，MUSIC治療策略聯(lián)合PD-1抑制劑不僅顯示出更強(qiáng)的原發(fā)腫瘤抑制效果，還極大地減緩了腫瘤轉(zhuǎn)移（肺部轉(zhuǎn)移顯著減少）。相比于單獨(dú)使用PD-1抑制劑治療，聯(lián)合治療組小鼠的中位生存時(shí)間增加了76%。
與單獨(dú)使用任何一種治療方法相比，MUSIC治療策略聯(lián)合PD-1抑制劑顯示出更強(qiáng)的原發(fā)腫瘤抑制效果，且極大地減緩了腫瘤轉(zhuǎn)移。
參考文獻(xiàn)
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