科学家们找到了一种逆转癌症肿瘤免疫抑制的新方法

摘要:恶性肿瘤可以通过抑制附近的抗肿瘤免疫细胞来增强其生存和扩散的能力,但是由威尔康奈尔医学和纽约长老会的研究人员领导的一项研究发现了一种对抗这种免疫抑制作用的新方法。

免疫荧光肺图像放射治疗

放射治疗(左)或无放射治疗(右)的肺部免疫荧光图像。俱乐部细胞在接受放射治疗时会分泌更多的抗免疫抑制因子,这可以从分泌标记 CC10(黄色)的增加中看出。图片由米塔尔博士提供

恶性肿瘤可以通过抑制附近的抗肿瘤免疫细胞来增强其生存和扩散的能力,但是由威尔康奈尔医学和纽约长老会的研究人员领导的一项研究发现了一种对抗这种免疫抑制作用的新方法。

在 2021 年 9 月 20 日发表在《自然癌症》杂志上的这项研究中,研究人员确定了一组抗免疫抑制因子,这些因子可以由排列在肺部气道中的称为棒状细胞的细胞分泌。他们在肺癌小鼠模型中表明,这些俱乐部细胞因子抑制称为髓源性抑制细胞 (MDSC) 的高效免疫抑制细胞,肿瘤经常招募这些细胞以帮助它们逃避抗肿瘤免疫反应。

MDSCs的抑制导致肿瘤部位抗肿瘤T细胞数量增加,大大提高了FDA批准的PD1免疫疗法的有效性。 

“这些俱乐部细胞分泌的因子能够使免疫抑制细胞失效,否则这些细胞会帮助肿瘤逃避有效的抗肿瘤反应,”共同资深作者、纽伯格伯曼肺癌中心和福特-艾索姆研究中心的研究主任 Vivek Mittal 博士说。威尔康奈尔医学院心胸外科研究教授。“我们对将这些俱乐部细胞因子开发成癌症治疗的可能性感到兴奋。”

这项研究是近几十年来广泛的科学努力的一部分,旨在寻找利用免疫系统对抗癌症的方法。这一努力已经产生了诸如“免疫检查点抑制剂”(ICI)之类的治疗方法,它部分地消除了肿瘤的免疫抑制作用。近年来,肿瘤学家还观察到电离辐射,长期以来一直是许多癌症的标准治疗方法,可以进一步消除这种免疫抑制,从而提高 ICI 治疗的有效性。

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在这项新研究中,米塔尔博士和共同资深作者,威尔康奈尔医学和纽约长老会/威尔康奈尔医学中心胸外科主任 Nasser Altorki 博士,以及细胞和细胞学副教授 Dingcheng Gao 博士Weill Cornell Medicine 的心胸外科发育生物学研究团队合作确定辐射如何具有这种免疫增强作用。

使用非小细胞肺癌(最常见的肺癌形式)的小鼠模型,他们首先确定这种效应在中等剂量的辐射时达到峰值,并导致 ICI- 比例翻了两番,达到 40%。接受治疗的小鼠在两个月的观察期结束时无肿瘤存活。

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研究人员随后发现,辐射通过激活和刺激常驻肺的俱乐部细胞的增殖而具有这种作用,已知这些细胞有助于保护和修复敏感的气道内壁,部分是通过减少炎症来实现的。

“我们可能会在特定的辐射剂量下看到这些细胞的峰值刺激,因为较低的剂量不会对细胞造成足够的压力,而较高的剂量会杀死它们,”同时也是 Neuberger Berman 主任的阿尔托基博士说肺癌研究中心,David B. Skinner,医学博士,胸外科教授,威尔康奈尔医学院 Sandra 和 Edward Meyer 癌症中心实验治疗项目负责人。

激活的俱乐部细胞会分泌各种分子,研究人员发现他们可以用其中八种分子的“俱乐部鸡尾酒”代替辐射,并获得基本相同的 ICI 增强结果。

他们还确定,俱乐部细胞分子的这种免疫恢复作用源于它们对 MDSC 的抑制——长期以来,这一直被视为提高癌症免疫疗法疗效的障碍。

为了确认这些实验室发现与人类癌症的相关性,研究人员在最近由 Weill Cornell Medicine 的 Altorki 博士及其同事进行的放射治疗加 ICI的临床试验中观察了肺癌患者的血清样本。他们观察到,在治疗后改善的大多数患者(8 人中有 5 人)中,一种关键的鸡尾酒分子 CC10 的水平显着升高,但没有改善的患者(9 人中有 0 人)没有改善——暗示CC10可以帮助患者改善。

研究人员现在正在努力确定他们的俱乐部鸡尾酒中的哪些分子对于抑制 MDSC 和增强癌症治疗最重要。他们还计划研究这些俱乐部细胞分子是否可以在其他肿瘤环境中抑制 MDSC。

“我们希望这些分泌的分子不仅能够增强对非小细胞肺癌患者的治疗,还能够增强其他癌症患者的治疗效果,”同时也是迈耶癌症中心成员的高博士说。“这些分子也可用作预测对联合放射疗法和免疫疗法的反应的生物标志物。”

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