【Nature子刊】上海交通大学医学院沈坤炜教授团队发文：揭示三阴性乳腺癌新疗法

10月28日，上海交通大学医学院沈坤炜教授团队在期刊《Cell Death & Disease》上在线发表题为“Targeting cancer-associated adipocyte-derived CXCL8 inhibits triple-negative breast cancer progression and enhances the efficacy of anti-PD-1 immunotherapy”的研究论文，研究描述了肿瘤相关脂肪细胞在促癌作用和系统免疫抑制状态方面的特征。肿瘤相关脂肪细胞来源的CXCL8促进了三阴性乳腺癌的生长和转移，并通过上调CD274表达和抑制T细胞浸润来调节免疫抑制微环境。此外，本研究揭示了一种新的治疗策略，即靶向肿瘤相关脂肪细胞来源的CXCL8，以增强三阴性乳腺癌对免疫治疗的敏感性。

https://www.nature.com/articles/s41419-023-06230-z

研究背景

 01 

乳腺癌（BC）是全球女性中最常见的肿瘤，并有相对较高的死亡率。在不同的乳腺癌分子类型中，三阴性乳腺癌（TNBC）是一种侵袭性亚型，由于缺乏明确定义和有效治疗的靶点，其预后最差。除了使用传统的三阴性乳腺癌（TNBC）治疗方法，如化疗，过去几年见证了抗体免疫治疗在调节免疫反应抗击肿瘤方面应用的快速革命。众所周知，肿瘤免疫微环境（TIME）含有大量浸润肿瘤的淋巴细胞（TILs），在三阴性乳腺癌的抗肿瘤免疫和肿瘤进展中发挥着不可或缺的作用。不幸的是，抗肿瘤免疫治疗明显的好处仅限于三阴性乳腺癌的一小部分人群。必须解决这些限制，以有效地诱导宿主的抗肿瘤免疫反应。通过克服肿瘤引起的免疫抑制来增加免疫细胞浸润和免疫治疗的效果仍需进一步研究。

在三阴性乳腺癌中，肿瘤微环境（TME）是一个高度异质的生态系统，其中包含多种浸润的免疫细胞、成纤维细胞和基质成分，它们促进肿瘤的迁移、侵袭、转移甚至药物抵抗。在三阴性乳腺癌的肿瘤微环境中，肿瘤相关脂肪细胞（CAAs）是一种受肿瘤教育的脂肪细胞，它们参与了与乳腺癌的相互作用，并能够分泌各种细胞因子、脂质激素和趋化因子，随后导致癌细胞表型和功能的改变。然而，肿瘤相关脂肪细胞在重塑免疫状态并将这些信息传递给三阴性乳腺癌细胞以刺激特定部位的抗肿瘤免疫反应的机制目前尚不清楚。

PD-1/CD274检查点在肿瘤微环境中起着免疫抑制的关键调节作用，而免疫检查点抑制剂（ICIs）则是治疗三阴性乳腺癌患者的有希望的治疗靶点。先前的数据表明，在免疫反应的肿瘤微环境中，细胞因子如IL2、IL6、TGF-β和CXCL5可能通过不同的信号传导途径刺激肿瘤细胞上CD274的表达，这可能是免疫耐受的原因之一。然而，肿瘤相关脂肪细胞是否能够在其分泌的细胞因子与癌瘤免疫之间发挥桥梁作用，以及它们在肿瘤进展和靶向治疗中的临床治疗价值尚不清楚。

肿瘤相关脂肪细胞来源的CXCL8

促进了三阴性乳腺癌的生长和转移

 02 

为了确定导致CAA进展和EMT的CAA特异性分泌分子，我们对分泌蛋白的转录组水平进行了分析。在NA和CAA组织上进行了分泌蛋白基因表达谱分析。GO分析显示，上调的差异表达基因(DEGs)与免疫反应和细胞分泌相关，这些基因在生物学过程(BP)方面与分泌颗粒和分泌小体有关，在细胞组分(CC)方面与细胞因子活性和细胞因子结合活性相关，在分子功能(MF)方面与细胞因子-细胞因子受体相互作用有关。通过GSVA通路分析，发现上调的秘封蛋白转录组基因富集了炎症反应和EMT途径。基因集富集分析表明，免疫系统通路富集。

为了确定在TNBC中发挥生物学作用的主要分泌蛋白，我们选择了前20个分泌蛋白进行进一步考虑。我们还进行了ELISA实验，检测NA和CAA上清液中分泌蛋白的浓度。结果发现，与NA上清液相比，CAA上清液中CXCL8的表达水平显著升高。我们评估了NA和CAA组织之间CXCL8的差异表达。根据免疫组化(IHC)和免疫荧光(IF)分析，CAAs中的CXCL8表达水平较NA更高。此外，IF、RT-qPCR和WB证实，与NA相比，CAAs显示出更高的CXCL8表达水平。此外，GSEA分析显示，“INTERLEUKIN-8_PRODUCTION”基因集在CAA中富集。独立的乳腺癌队列GSE20685数据集显示较高的CXCL8预示着更糟糕的生存状况。此外，GSE22219和GSE58812队列中无复发生存曲线显示较高的CXCL8表达也预示着更高的复发率。

为了探究CXCL8在TNBC进展和转移中的功能，我们进行了体外实验。细胞增殖实验表明，10 ng/ml CXCL8具有最强的促进增殖能力。此外，我们接下来评估了CXLC8的影响以及单克隆抗CXCL8抗体的潜在抑制活性对细胞生物学功能的影响。CXCL8促进MDA-MB-231细胞的迁移和侵袭，而使用特异性抗体阻断CXCL8则逆转了这种效应。我们还评估了不同浓度的MIP-2对4T1细胞增殖的影响，结果显示20 ng/ml是促进细胞增殖的最佳浓度。

接下来，我们分析了MIP-2和单克隆抗MIP-2抗体对4T1肿瘤进展的影响。如预期，MIP-2促进了4T1细胞的迁移和侵袭，而使用抗MIP-2抗体阻断MIP-2则直接抑制了肿瘤进展。我们还评估了CXCL8在调控上皮间质转变（EMT）方面的作用。如预期，通过WB和IF实验显示，CXCL8增加了Vimentin和N-钙粘蛋白的表达，但降低了E-钙粘蛋白的表达，这是EMT的经典特征。此外，应用CXCL8抗体或AKT抑制剂GSK2141795可逆转EMT过程。在体外实验证实了MIP-2促进4T1细胞EMT的效果。因此，上述结果表明CXCL8通过PI3K/AKT通路促进TNBC的EMT过程。

研究结果

 03 

综上所述，本研究描述了肿瘤相关脂肪细胞在促癌作用和系统免疫抑制状态方面的特征。肿瘤相关脂肪细胞来源的CXCL8促进了三阴性乳腺癌的生长和转移，并通过上调CD274表达和抑制T细胞浸润来调节免疫抑制微环境。此外，本研究揭示了一种新的治疗策略，即靶向肿瘤相关脂肪细胞来源的CXCL8，以增强三阴性乳腺癌对免疫治疗的敏感性。（转化医学网360zhyx.com）

参考资料：

https://www.nature.com/articles/s41419-023-06230-z

注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。