JITC:复旦大学附属华山医院团队,揭示让T细胞“掉进陷阱”的肝癌免疫逃逸靶点!

学术   2024-08-27 17:31   北京  

*仅供医学专业人士阅读参考


最近奇点糕给各位唠的癌症相关研究里,有不少都在拷打人体内沦为癌细胞帮凶的细胞,像成纤维细胞和巨噬细胞就被批过不止一次了,但奇点糕掐指一算,好像很久没看到关注肿瘤微环境内中性粒细胞的研究了?总不会是它们真就改邪归正了吧?


可惜啊,江山易改本性难移。近日,复旦大学附属华山医院陆录、钦伦秀、朱文伟牵头在Journal for ImmunoTherapy of Cancer期刊发表的研究成果,又一次实锤了中性粒细胞在肝细胞癌(HCC)免疫抑制性微环境中的“黑手”角色,并借助CRISPR筛选技术,找到了介导中性粒细胞抑制T细胞免疫功能的关键靶点——糖原合酶激酶3α(GSK3A)


该研究揭示,GSK3A可通过NF-κB/STAT3信号轴影响HCC细胞的亮氨酸丰富α2-糖蛋白1(LRG1)分泌水平,LRG1则会促进中性粒细胞的自我趋化(self-chemotaxis),并介导中性粒细胞陷阱(NETs)的形成,由此导致T细胞的细胞毒性功能受到显著抑制;而在实验中将GSK3A抑制剂与PD-1抑制剂联合使用,有望助力HCC免疫治疗打破疗效瓶颈[1]。


论文首页截图


既往研究“直扑”HCC微环境内中性粒细胞的做法不同,华山医院团队此次的研究始于CRISPR筛选,具体方法是将涵盖近2800个免疫相关基因的单向导RNA(sgRNA)文库转染到HCC细胞内,然后将HCC细胞分别植入免疫健全和免疫缺陷小鼠体内,如果某个基因仅能在免疫健全小鼠体内显著加速HCC肿瘤生长,那就是免疫抑制相关的候选基因。


在将初步筛选结果与人类转录组学和蛋白质表达水平对照后,研究者们确定了含Gsk3a在内的5个候选基因,又在HCC模型小鼠(免疫健全)身上将它们逐个分别敲除,而敲除Gsk3a的抑癌效应最为显著,它就成了下一步研究的主要对象,不过初步试验也显示,敲除Gsk3a或使其过表达,并不会直接影响HCC细胞的增殖、迁移、凋亡等关键属性。


影响肿瘤生长但又不直接作用于癌细胞,那机制一定与免疫微环境有关了。研究者们比对了敲除HCC细胞Gsk3a前后肿瘤微环境的免疫细胞变化,发现仅有中性粒细胞(Gr+Ly6g+)显著减少,而其它免疫细胞数量基本不变,但效应T细胞(IFN-γ+/GZMB+ CD8+)的占比明显上升,而耗竭T细胞相应减少,显然Gsk3a、中性粒细胞和T细胞三者当中“有瓜”。


敲除Gsk3a会影响HCC微环境内的中性粒细胞数量和T细胞免疫功能


体外共培养实验显示,是否敲除HCC细胞的Gsk3a,都不会使它们直接影响T细胞功能,但加入中性粒细胞后,Gsk3a未被敲除的HCC细胞就能抵御T细胞杀伤,且Gsk3a也会直接影响HCC细胞募集中性粒细胞的能力;而与Gsk3a未被敲除的HCC细胞共培养时,中性粒细胞内表达变化最显著的基因,也主要与趋化作用相关(如趋化因子Cxcl1/2/3)。


从整体上看,这些中性粒细胞的表型并不像肿瘤相关中性粒细胞普遍会分出的N1/N2表型[2],然而研究者们敏锐地捕捉到,与NETs形成有关的Nos2基因表达也有上调,而Gsk3a水平的变化(敲除或过表达)也对应着HCC微环境内NETs的数量改变,特别是Gsk3a过表达时,增多的NETs就会成为HCC细胞的保护罩,将细胞毒性CD8+T细胞隔绝在外,甚至NETs还会通过上调PD-L1表达,再加一道免疫抑制的保险,使T细胞望癌兴叹。


GSK3A的存在会导致中性粒细胞形成更多NETs,保护癌细胞不被T细胞杀伤


最后,研究者们明确了癌细胞GSK3A调控中性粒细胞形成NETs的具体机制:GSK3A会经由NF-κB/STAT3信号轴诱导HCC细胞分泌LRG1,而既往研究已经揭示,LRG1能通过自分泌效应,诱导并放大中性粒细胞的自我趋化[3],促进NETs形成来抑制T细胞功能,本次研究也再度证实了相关发现。初步细胞实验也证实,已有的GSK3A抑制剂(SB216763)能够与PD-1抑制剂协同增效,增敏HCC免疫治疗的潜在方案又喜+1啦


一图总结论文核心内容


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参考文献:

[1]Zheng X, Yang L, Shen X, et al. Targeting Gsk3a reverses immune evasion to enhance immunotherapy in hepatocellular carcinoma[J]. Journal for ImmunoTherapy of Cancer, 2024, 12(8): e009642.

[2]Masucci M T, Minopoli M, Carriero M V. Tumor associated neutrophils. Their role in tumorigenesis, metastasis, prognosis and therapy[J]. Frontiers in Oncology, 2019, 9: 1146.

[3]Yu B, Yang L, Song S, et al. LRG1 facilitates corneal fibrotic response by inducing neutrophil chemotaxis via Stat3 signaling in alkali-burned mouse corneas[J]. American Journal of Physiology-Cell Physiology, 2021, 321(3): C415-C428.

本文作者丨谭硕

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