Gut | 肝脏TM6SF2靶向增强MASLD-HCC免疫治疗作用

文摘   2024-12-22 07:30   广东  

代谢功能障碍相关脂肪性肝病(MASLD)是代谢综合征的肝脏表现,可能发展为更为严重的肝病,如代谢功能障碍相关脂肪性肝炎、肝纤维化甚至是肝细胞癌(HCC)。目前,代谢功能障碍相关脂肪性肝炎已经成为肝细胞癌的主要原因,但是代谢功能障碍相关脂肪性肝病相关的肝细胞癌(MASLD-HCC)的分子机制仍不明确。

免疫检查点阻断(ICB)是增强T细胞介导的抗肿瘤免疫力治疗癌症的方法,然而,研究表明,MASLD-HCC对ICB治疗具有抗性,甚至可能因为ICB治疗而加重。因此,需要确定形成MASLD-HCC独特肿瘤免疫微环境的因素,从而改善其对ICB治疗的反应。跨膜6超家族成员2(TM6SF2)是一种脂质代谢调节因子,其遗传变异与肝脂肪变性相关。2024年12月,香港中文大学于君和张翔团队在著名期刊《Gut》上发表文章“Hepatic TM6SF2 activates antitumour immunity to suppress metabolic dysfunction-associated steatotic liver disease-related hepatocellular carcinoma and boosts immunotherapy”,研究发现肝脏TM6SF2可以激活抗肿瘤免疫,抑制代谢功能障碍相关脂肪性肝病相关的肝细胞癌并增强抗PD-1免疫疗法。


研究者发现在MASLD-HCC肿瘤组织中TM6SF2的表达较正常组织下调,为了研究TM6SF2在MASLD-HCC中的作用,研究者建立了肝细胞特异性TM6SF2敲除的小鼠,通过饮食诱导小鼠MASLD-HCC模型。蛋白印迹实验证实了小鼠的TM6SF2基因被敲除。随后,研究者在TM6SF2敲除小鼠中建立了二乙基亚硝胺(DEN)加HFHC饮食诱导的MASLD-HCC小鼠模型。与野生型(WT)同窝出生的小鼠相比,TM6SF2敲除小鼠中的血清AFP、GP 73、OPN和ALT水平,肿瘤数量、肿瘤直径和Ki-67阳性细胞显著增加。这些数据表明肝细胞中的TM6SF2缺陷促进饮食诱导的小鼠MASLD-HCC形成。此外,研究者还将不同HCC细胞系(Hepa1-6-Luc和RIL-175)植入小鼠中建立多种原位MASLD-HCC模型,再次证实了TM6SF2缺陷具有促进MASLD-HCC的作用。
图1.肝细胞特异性TM6SF2敲除加重小鼠MASLD-HCC
接下来,研究者对TM6SF2敲除小鼠和WT小鼠的肿瘤组织进行RNA测序以探究TM6SF2缺陷诱导MASLD-HCC的机制。基因富集分析表明,免疫相关途径是TM6SF2敲除诱导的肝癌肿瘤中最富集的途径,表明肝脏TM6SF2缺陷可能重塑MASLD-HCC中的肿瘤免疫微环境。研究者于是分析了原位或转基因小鼠肿瘤组织中的免疫细胞群,携带TM6SF2敲除的Hepa1-6或RIL 175同种异体移植物的小鼠抗肿瘤免疫力受损,CD8+T细胞,特别是IFN-γ+CD8+细胞毒性T细胞显著减少,而TM6SF2过表达则促进了CD8+T细胞和细胞毒性CD8+T细胞活化。此外,研究者观察到人原发性MASLD-HCC肿瘤组织中TM6SF2与CD8+T细胞浸润之间成正相关性,表明TM6SF2也调节人中的抗肿瘤应答。总之,这些发现表明TM6SF2缺陷通过损害CD8+T细胞功能以促进MASLD-HCC肿瘤发生。随后,研究者在具有TM6SF2过表达的Hepa1-6-Luc肿瘤的原位MASLD-HCC小鼠中使用抗CD 8抗体消除了CD 8+T细胞,结果表明施用抗CD 8抗体消除了TM6SF2的肿瘤抑制作用,肿瘤重量显著增加。此外,流式细胞术分析还揭示了抗CD 8抗体处理的小鼠血浆和肿瘤中的CD 8+T细胞的消耗。因此,肝脏TM6SF2通过增强细胞毒性CD8+T细胞的抗肿瘤应答来抑制MASLD-HCC。
图2.TM6SF2通过增强细胞毒性CD8+T细胞应答抑制MASLD-HCC
进一步探索TM6SF2缺陷损害MASLD-HCC中细胞毒性CD8+T细胞的机制。研究者检查了人MASLD-HCC细胞系的培养上清液中分泌的不同细胞因子的水平,结果表明,TM6SF2基因敲除的HKCI 10细胞的上清液中IL-6明显上调,TM6SF2敲除的HKCI 10细胞以及小鼠肿瘤组织中IL-6的mRNA和蛋白质表达也显著升高,在TM6SF2过表达的细胞中IL-6的表达则相反,表明肝细胞TM6SF2可能通过抑制IL-6分泌来增强细胞毒性T细胞功能并促进CD8+T细胞增殖。托珠单抗是IL-6的竞争性抑制剂,用托珠单抗处理的HKCI 10细胞的条件培养基显著消除了由TM6SF2敲除诱导的CD8+T细胞和IFN-γ+CD8+T细胞的减少,动物实验的结果与其一致,抗IL-6抗体的施用显著逆转了TM6SF2敲除的肿瘤促进作用。此外,流式细胞术分析表明抗IL-6处理的小鼠中增殖的CD8+T细胞增加,细胞毒性功能恢复。因此,TM6SF2通过IL-6调节细胞毒性T细胞功能。
图3.TM6SF2通过IL-6调节细胞毒性T细胞功能
研究者在AAV8-TM6SF2小鼠中进行了下拉测定和质谱分析,鉴定出NF-κB亚基β(IKKβ)的抑制剂为TM6SF2的潜在相互作用伴侣,并且通过抗IKKβ和抗TM6SF2-flag的免疫共沉淀反应验证了IKKβ和TM6SF2的相互作用。RNA测序发现TM6SF2️敲除小鼠肿瘤中的NF-κB信号通路显著上调。此外,TM6SF2敲除的HKCI 10细胞和肝组织中的磷酸-IKKα/β、磷酸-NF-κB p65、磷酸-NF-κB抑制剂α(IκB-α)和IκB-α的蛋白表达增加,TM6SF2过表达的HKCI 2细胞中NF-κB蛋白表达下调。NF-κB可激活IL-6的转录,使用NF-κB的直接抑制剂TPCA-1可使TM6SF2敲除诱导的IL-6表达增加无效。而且,TPCA-1对NF-κB的抑制也逆转了由TM6SF2敲除引起的IFN-γ+CD8+T细胞减少和CD8+T细胞增殖抑制。这些结果表明NF-κB-IL-6轴参与了TM6SF2介导的MASLD-HCC的免疫调节。研究者通过腺病毒引入TM6SF2进一步探讨TM6SF2激活是否可以提高MASLD-HCC的ICB治疗效果。结果表明,抗PD-1单一疗法未能抑制原位MASLD-HCC小鼠中的肿瘤生长,腺病毒引入TM6SF2恢复了抗PD-1的肿瘤抑制作用,而且在接受AAV8-TM6SF2和抗PD-1组合处理的Hepa1-6同种异体移植物中,CD8+T细胞,特别是IFN-γ+ CD8+T细胞显著增加。此外,研究者发现AAV8-TM6SF2加抗PD-1和多激酶抑制剂乐伐替尼三联疗法的肿瘤抑制效果最好。上述实验结果表明TM6SF2可以提高抗PD-1和靶向治疗的效果。
图4.TM6SF2恢复抗PD-1疗法对鼠MASLD-HCC的功效
总之,本研究表明肝脏TM6SF2通过抑制NF-κB-IL-6轴激活抗肿瘤免疫,从而增强细胞毒性CD8+T细胞的功能,抑制MASLD-HCC的发展,并且TM6SF2可以作为一种新的治疗靶点,增强MASLD-HCC患者的抗PD-1免疫治疗效果,具有重要的临床价值。

本文作者:CT

责任编辑:TJY

全文链接:

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39667906/

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