【Science子刊】重大突破！重编程细胞可延缓肿瘤生长、恢复肿瘤免疫

肿瘤免疫(tumor immunology)，患肿瘤后机体对肿瘤的免疫反应。免疫是动物在长期进化过程中形成并逐步完善的生物学特征。用以保护自己，消灭异己。肿瘤细胞是由正常细胞突变而来的，具有许多相应的正常细胞所没有的特征。因此，机体的免疫系统也会把它们当作异己成分对待，表现出针对肿瘤的免疫反应。

https://www.science.org/doi/10.1126/sciimmunol.add4817

研究背景

01

癌细胞下调抗原呈递以逃避免疫系统的识别。Zimmermannova等人研究了将癌细胞重编程为肿瘤源性抗原呈递细胞(tumor- apc)的能力。转染转录因子PU.1、IRF8和BATF3的小鼠或人原发性癌细胞获得稳定的树突状细胞表型，能够呈递内源性肿瘤抗原以刺激CD8+ T细胞的效应功能，并表现出较低的致瘤性。在小鼠模型中，瘤内注射肿瘤- apc可降低肿瘤生长，提高荷瘤小鼠的存活率，并增强对免疫检查点抑制剂的反应。这项研究强调，未来旨在原位重编程癌细胞的免疫疗法可以将逆转恶性肿瘤与动员细胞抗原呈递机制结合起来，以增强CD8+ T细胞对肿瘤的活性。

研究过程

02

CD8+ T细胞的IVS

第18天，切除肿瘤引流淋巴结(TdLN)和非引流淋巴结(NdLN)，机械消化。将tdln和ndln通过50µm滤光片产生细胞悬液。为了从TdLN和NdLN中召回黑色素瘤相关抗原Pmel反应性CD8+ T细胞，将细胞悬液镀于u底96孔板中，用10µg/ml小鼠Pmel肽(EGSRNQDWL)和10µg/ml Poly(I:C)重新刺激20小时。为了对第14天外周血分离的CD8+ T细胞进行再刺激，将1x105个CD103+ bm - dc分别涂于U 96孔板中，在加入T细胞前24 h用Pmel肽或TRP2肽(SVYDFFVWL)和10µg/ml Poly(I:C)进行刺激。共培养20小时。随后，加入5µg/ml Brefeldin A (Biolegend)并再保存4小时。根据固定/渗透试剂盒(BD)方案，对再刺激的T细胞进行细胞外CD8、TCR和CD44染色，细胞内IFN-γ染色。

肿瘤、TdLN和NdLN的免疫分型

第18天，切除肿瘤，切成直径2mm的小块。肿瘤组织在37°C下进一步机械和酶处理1小时，使用消化混合物，其中含有1 mg/ml胶原酶D (Sigma-Aldrich)， 10µg/ml DNase I (Sigma-Aldrich)和5 mM MgCl2，在PBS中旋转。将得到的细胞悬液通过70µm过滤器，用单独的抗体染色板等分进行流式细胞术分析。淋巴细胞组包括CD45、TCRb、CD8a、CD4、CD44、PD-1和NK1.1抗体。骨髓组包括CD45、CD11c、MHC-II、CD64、Ly6C、CD103、CD11b、Ly6G抗体。根据群体定义:CD8+ T细胞(CD45+TCRb+CD8+)、CD4+ T细胞(CD45+TCRb+CD4+)、NK细胞(CD45+NK1.1+)、中性粒细胞(CD45+MHC-II- cd11b +Ly6G+)、单核细胞(CD45+MHC-II+CD11c+Ly6c- cd64 +)、巨噬细胞(CD45+MHC-II+CD11c+CD64-Ly6c-CD11b+)和树突状细胞(CD45+MHC-II+CD11c+CD64-Ly6c-CD11b+)。

PU.1、IRF8和BATF3诱导人和小鼠cDC1重编程癌细胞系来源于实体瘤

研究结果

03

减少抗原呈递有助于癌细胞逃避免疫系统的能力。我们使用1型常规树突状细胞(cDC1)的最小基因调控网络将癌细胞重编程为专业抗原呈递细胞(肿瘤- apc)。转录因子PU.1、IRF8和BATF3 (PIB)的强制表达足以诱导来自人和小鼠血液学和实体瘤的36个细胞系的cDC1表型。在重编程的9天内，肿瘤apc获得了与cDC1细胞相关的转录和表观遗传程序。重编程恢复了肿瘤细胞表面抗原呈递复合物和共刺激分子的表达，允许内源性肿瘤抗原在MHC-I上呈递，促进CD8+ T细胞的靶向杀伤。在功能上，肿瘤apc吞噬并加工蛋白质和死细胞，分泌炎症细胞因子，并向naïve CD8+ T细胞交叉呈递抗原。人类原发肿瘤细胞也可以被重新编程，以增加其呈递抗原和激活患者特异性肿瘤浸润淋巴细胞的能力。除了获得更好的抗原呈递，肿瘤- apc在体外和体内的致瘤性受损。将体外生成的黑色素瘤源性肿瘤apc注射到皮下黑色素瘤肿瘤中，可以延缓肿瘤生长，提高小鼠存活率。肿瘤apc诱导的抗肿瘤免疫与免疫检查点抑制剂具有协同作用。我们的方法为开发免疫疗法提供了平台，使癌细胞具有加工和呈递内源性肿瘤抗原的能力。（转化医学网360zhyx.com）

参考资料：

https://www.science.org/doi/10.1126/sciimmunol.add4817

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。