导语：近期，一项发表在Cancer Cell上的研究揭示了CD49f-high TICs如何通过与中性粒细胞的相互作用来逃避免疫系统的攻击，还发现靶向CD155可以增强抗PD-1疗法的效果，为肝癌治疗带来了新的希望。
肝细胞癌（Hepatocellular Carcinoma, HCC）是全球范围内致死率较高的恶性肿瘤之一，其发病率和死亡率均居高不下。近年来在肝癌的诊断和治疗方面取得了一定的进展，包括手术切除、化疗、靶向治疗以及免疫治疗等，但肝癌患者的总体预后仍然不容乐观。免疫检查点抑制剂（如抗PD-1/PD-L1疗法）在某些肝癌患者中显示出了一定的疗效，但整体响应率仍然有限，且多数患者最终会对治疗产生耐药性。
肿瘤起始细胞（Tumor-Initiating Cells, TICs）被认为是肿瘤复发和耐药的关键因素，它们具有自我更新、多向分化潜能以及逃避免疫系统监视的能力。在肝癌中，TICs的存在和活跃与肿瘤的进展、转移以及对治疗的抵抗性密切相关。因此，识别和靶向TICs被认为是提高肝癌治疗效果的潜在策略。然而，目前对于如何有效识别和靶向肝癌中的TICs仍知之甚少，尤其是在免疫微环境中，TICs如何与免疫细胞相互作用以及如何通过这些相互作用逃避免疫监视的机制尚不明确。
2024年11月7日，上海交通大学附属仁济医院王存、覃文新团队联合复旦大学附属中山医院高强团队，上海交通大学医学院郑铨等，在Cancer Cell杂志发表了题为“Targeting the immune privilege of tumor-initiating cells to enhance cancer immunotherapy”。深入探究肝癌中TICs的免疫逃逸机制，特别是CD49f-high TICs与中性粒细胞之间的相互作用，以及这种相互作用如何影响TICs的免疫特权和肿瘤免疫微环境。意在通过靶向TICs的特定标记物和信号通路，增强现有的免疫治疗效果，为肝癌患者提供更有效的治疗选择。
研究设计
本研究采用了多中心、多样本的研究设计，包括了肝癌患者源性类器官、肝癌细胞系以及临床样本。研究团队利用CITE-seq技术对HCC样本进行了全面的细胞索引，分析了TIC标记物和免疫抑制分子的表达。通过流式细胞排序（FACS）技术分离了高表达和低表达CD49f的肿瘤细胞，并在小鼠模型中评估了这些细胞的肿瘤形成能力。此外，研究还涉及了CRISPR-Cas9基因编辑技术、ELISA、免疫组化染色以及多种生物信息学分析方法，以揭示TICs与中性粒细胞之间的相互作用及其对免疫微环境的影响。
研究结果
研究结果表明，CD49f-high TICs能够通过CXCL2-CXCR2轴招募肿瘤促进性中性粒细胞，并在肿瘤微环境中形成免疫抑制环境。这些中性粒细胞通过分泌CCL4进一步促进肿瘤细胞向TIC表型转变。值得注意的是，CD49f-high TICs通过CCL4/STAT3信号通路诱导CD155的表达，从而逃避CD8+ T细胞的杀伤。此外，研究还发现，CD155的表达与抗PD-1/PD-L1疗法的疗效不佳有关。在临床样本中，高表达CD155的HCC患者对抗PD-1治疗的反应较差，且无复发生存期更短。动物模型中，联合使用抗CD155和抗PD-1疗法能够显著抑制肿瘤生长，并提高小鼠的生存率。
CD49f作为肝癌干细胞的新标记物
本研究中，研究者通过CITE-seq技术鉴定出CD49f是HCC中TICs的一个重要标志物，其识别TICs的能力优于其他常用的TIC标志物。研究发现，CD49f高表达的TICs通过CXCL2-CXCR2轴特异性招募促肿瘤中性粒细胞，并在肿瘤微环境（TME）中创造免疫抑制环境。这一发现揭示了CD49f在HCC中的重要性，为肝癌的诊断和治疗提供了新的生物标志物（图1）。
图1 CD49f是HCC中一种有效的祖细胞指标
CD49f-high TICs与中性粒细胞的相互作用
研究进一步发现，CD49f-high TICs与中性粒细胞之间存在一种互惠的关系：中性粒细胞通过分泌CCL4将附近的肿瘤细胞重编程为TIC表型（图2），而CD49f-high TICs通过CCL4/STAT3信号通路诱导CD155的表达，帮助肿瘤细胞逃避CD8+ T细胞介导的杀伤（图3）。这一双向调控机制为理解肿瘤微环境中的细胞间通讯提供了新的视角。
图2 中性粒细胞通过CCL4分泌诱导附近肿瘤细胞向CD49f高TICs的表型转变
图3 CD49f的高表达与癌细胞免疫逃避增强和不良临床结果有关
CD155作为TICs免疫逃逸的关键分子
研究中还观察到，CD49f-high TICs高表达CD155，这种表达与肿瘤细胞逃避免疫监视的能力密切相关。通过基因敲除或抗体阻断CD155，可以显著提高HCC模型对PD-1抗体治疗的敏感性，这为未来的免疫治疗提供了新的策略。
CD155表达对免疫治疗效果的影响
在临床样本分析中，研究者发现高表达CD155的HCC患者对抗PD-1治疗的反应较差，且无复发生存期更短。这一结果提示CD155的表达水平可能作为预测免疫治疗效果的生物标志物。
联合阻断CD155和PD-1的治疗效果
在动物模型中，研究者发现联合使用抗CD155和抗PD-1治疗能够显著抑制肿瘤生长，并提高小鼠的生存率。这一发现表明，联合阻断CD155和PD-1可能是一种有效的治疗策略，能够增强现有免疫疗法的效果（图4）
图4 抗CD155和抗PD-1疗法的组合在原位和自发HCC小鼠模型中显示出协同作用
总结讨论
本研究揭示了CD49f-high TICs在HCC中的免疫逃逸机制，并提出了联合靶向CD155和PD-1的新治疗策略。研究结果强调了CD49f作为识别HCC中TICs的潜在标记物的重要性，并指出CD155可能是一个有效的治疗靶点。通过阻断CD155，可以增强现有的免疫疗法效果，为HCC患者提供更有效的治疗选择。这项研究不仅增进了我们对HCC中TICs免疫逃逸机制的理解，也为未来的临床治疗提供了新的方向。
参考文献
Yang C, Geng H, Yang X, et al. Targeting the immune privilege of tumor-initiating cells to enhance cancer immunotherapy[J]. Cancer Cell, 2024. DOI.org/10.1016/j.ccell.2024.10.008.
