本期介绍北京协和医院肿瘤内科唐辉、王颖轶、白春梅和孙昭等医师2024年5月发表于《International Immunopharmacology》(IF=4.8)杂志上的论著:Anlotinib may enhance the efficacy of anti-PD1 therapy by inhibiting the AKT pathway and promoting the apoptosis of CAFs in lung adenocarcinoma
研究背景
尽管PD-1抑制剂改变了非小细胞肺癌(NSCLC)的治疗格局,但其在NSCLC中的疗效仍无法令人满意。靶向肿瘤相关成纤维细胞(CAFs)是改善免疫治疗反应的一种潜在方法。多靶点抗血管生成酪氨酸激酶受体抑制剂(TKIs)可以增强PD-1抑制剂在NSCLC患者中的疗效。然而,抗血管生成TKIs对CAFs的作用和机制尚未阐明。本研究比较了安罗替尼与其他抗血管生成TKIs对肺癌和CAFs细胞系的作用,并探索了安罗替尼靶向CAFs的机制。
研究方法
从抽脂手术废弃的脂肪组织中提取间充质干细胞(MSC)。通过超滤离心法提取肺癌细胞来源外泌体,使用外泌体诱导MSC分化为CAFs。使用不同的抗血管TKIs处理肿瘤和CAFs细胞系,对比TKIs对细胞的作用,探索了安罗替尼靶向肿瘤细胞和CAFs的机制。选择C57BL/6小鼠进行动物实验,证实安罗替尼联合PD-1抑制剂的疗效。收集动物实验标本,分析安罗替尼对肿瘤微环境(TME)的影响。
研究结果
MTS实验发现,相较于其他抗血管生成TKIs(瑞戈非尼、索拉非尼和呋喹替尼),安罗替尼对NSCLC肿瘤细胞和CAFs的半数抑制浓度(IC50)最低。在最低的IC50浓度下,安罗替尼对肿瘤细胞和CAFs的促凋亡作用反而最强(图1)。此外,流式细胞试验证实安罗替尼可诱导肿瘤细胞和CAFs的G2/M期阻滞。
图1. 在IC50浓度下,不同抗血管TKIs对肿瘤细胞和CAFs的促凋亡作用
在先前的研究中,我们发现CAFs可以诱导肿瘤细胞和肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)的迁移和/或侵袭。Transwell实验证实,安罗替尼可抑制肿瘤细胞和CAFs的迁移侵袭能力。因此本研究进一步证实安罗替尼可以削弱CAFs诱导肿瘤细胞和TAMs的迁移和/或侵袭能力。
团队既往研究证实,MSCs可以在体内被诱导为CAFs,与肿瘤细胞一起注射到小鼠体内时可发挥促肿瘤作用。因此后续的体内实验将MSCs与肿瘤细胞联合注射以作为CAFs的替代品。为确认NSCLC对安罗替尼的体内反应,BALB/c裸鼠分别接受皮下注射A549或A549+MSCs(图2A)。肿瘤生长曲线显示,在安罗替尼治疗前,A549+MSC组的肿瘤体积比A549组增长得更快(p<0.0001;图2C)。与对照组相比,安罗替尼显著抑制了A549和A549+MSC组的肿瘤生长(p<0.0001;图2D)。此外,A549+MSC组的肿瘤抑制率明显高于A549组(71.5%对56.6%,p<0.0001),表明安罗替尼可能通过影响TME或CAF发挥抗肿瘤作用。我们随后探究了安罗替尼和PD-1抑制剂的协同抗肿瘤作用。将LLC+MSCs皮下注射到C57BL/6小鼠体内(图2B)。如图2E所示,LLC荷瘤小鼠对PD-1抑制剂单药无反应(p>0.05)。然而,在这种模型中,安罗替尼也抑制了肿瘤生长,PD-1抑制剂进一步增强其疗效(p<0.0001)。安罗替尼±PD-1抑制剂延长了LLC荷瘤小鼠的存活时间(p<0.0001;图2F)。此外,安罗替尼治疗,而不是PD-1抑制剂,可以减少肺癌转移灶数目。
图2. 动物实验证实安罗替尼与PD-1抑制剂的协同抗肿瘤作用
收集动物实验中的肿瘤组织,进行免疫组化或免疫荧光分析。结果发现,安罗替尼可以增加肿瘤组织中肿瘤细胞和CAFs的凋亡比例,并降低其增殖活力。安罗替尼和PD-1抑制剂对肿瘤浸润性CD4+ T细胞的丰度没有显著影响。有趣的是,安罗替尼,而不是PD-1抑制剂,增加了CD8+ T细胞丰度,联合PD-1抑制剂进一步增加了CD8+ T细胞丰度。
研究结论
CAFs可通过调节TME影响免疫治疗的疗效。本研究结果表明,安罗替尼可以抑制AKT通路,促进CAF凋亡,调节NSCLC相关TME,为安罗替尼抗肿瘤作用和提高免疫治疗反应提供了新的见解。
作者简介
第一作者 唐辉
北京协和医院内科临床博士后,师从白春梅教授
通讯作者 王颖轶
北京协和医院肿瘤内科主任医师,教授
通讯作者 白春梅
北京协和医院肿瘤内科主任医师,教授
通讯作者 孙昭
肿瘤内科助理研究员
作者 唐辉 王颖轶 白春梅 孙昭
编辑 惠敏 李蓉真
审核&策划 孙雪峰
执行主编 葛郁平
主编 李雪梅 康红
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