Journal Club | 郭玮教授团队在循环肿瘤细胞免疫逃逸研究领域再获创新性突破

学术   其他   2024-07-31 11:01   重庆  

编者按:Journal Club是本刊开设的专门讨论和分享最前沿检验医学成果的板块,旨在通过精选并分享高质量的检验医学文献,帮助读者及时获取检验医学领域的前沿动态和科学发现

 

肝细胞肝癌(简称“肝癌”)是全球癌症死亡的主要原因之一,其治疗仍以手术切除为主。但手术之后,患者面临的转移和复发风险依然很高,这限制了他们的长期生存。郭玮教授团队经过长期研究,发现循环肿瘤细胞(CTCs)在肝癌的转移过程中扮演着关键角色,是控制肿瘤扩散的潜在靶点。CTCs一旦从原发肿瘤释放进入血液,它们就失去了原发肿瘤的免疫抑制微环境,成为免疫系统的易攻击目标。因此,能够逃避免疫系统监视的CTCs是推动肿瘤转移的核心因素。目前,肝癌CTCs如何逃避循环中的固有免疫细胞的杀伤机制尚不清楚,这使得临床干预难以实施。深入了解这一机制对于有效清除肝癌CTCs、降低肿瘤转移率、提高患者生存率至关重要。

        20245月,复旦大学附属中山医院的郭玮教授团队和肝外科孙云帆教授团队在肝脏病学领域的重要期刊《Hepatology》上发表了题为血小板通过免疫检查点CD155/TIGIT介导的循环肿瘤细胞逃避NK细胞杀伤的研究。这项研究首次在泛癌种的临床队列中观察到血小板与CTCs的粘附现象,并阐明了其帮助肝癌CTCs逃避固有免疫系统监视的新机制,为精确打击肝癌CTCs、控制肝癌转移开辟了新的治疗方向和策略。

图1  血小板通过CD155-TIGIT介导CTC逃避NK细胞杀伤机制图
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在泛癌种的临床队列中,血小板与CTCs的粘附现象被证实普遍存在   
 

血小板在肿瘤转移过程中扮演着关键角色,它们可能通过释放细胞因子、胞外囊泡或直接与肿瘤细胞相互作用来促进肿瘤的扩散。尽管已有体外实验探索了血小板与肿瘤细胞的相互作用,但临床证据尚显不足。本研究通过分析不同癌症类型的CTCs单细胞转录组数据,并运用多色免疫荧光技术,揭示了在肝癌、非小细胞肺癌和胰腺癌患者中,血小板粘附CTCs的现象普遍存在,比例分别约为70%80%60%。特别在肝癌患者中,血小板粘附型CTC亚群的数量增多与患者无瘤生存期和总体生存期显著缩短相关。这些发现揭示了血小板与CTCs直接粘附较为常见,且与肝癌的转移密切相关,为肝癌患者的预后评估提供了新的生物标志物。 

 

    

图2  血小板粘附型CTC亚群与肝癌患者不良预后相关

                 

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血小板与CTCs的直接粘附对逃避NK细胞的免疫清除至关重要   
 
        NK细胞是对抗肿瘤的第一道防线。当CTCs脱离原发肿瘤的免疫抑制环境后,它们将面临血液中NK细胞的攻击。目前,肝癌CTCs如何逃避NK细胞的杀伤尚未完全明了。本研究通过体内模型实验,利用血小板抑制剂阻断血小板与CTCs的粘附,观察到NK细胞的细胞毒性显著增强,肿瘤转移灶数量减少;进一步通过特异性抗体耗竭NK细胞,血小板抑制剂的抗肿瘤转移效应被消除。体外实验也验证了血小板粘附对CTCs免疫逃逸的促进作用。这些发现为开发靶向血小板与CTCs粘附的新策略,以抑制肝癌细胞的免疫逃逸和转移提供了科学依据。

   

            
图3  阻断血小板与CTCs粘附可增强NK细胞的细胞毒活性
 
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血小板粘附促进CTCs表面CD155表达,抑制NK细胞的细胞毒作用   

      肿瘤细胞表面的免疫检查点异常表达是其逃避免疫监视的关键机制。血小板粘附后的CTCs是否通过免疫检查点伪装自身以逃避NK细胞的攻击,这一点尚未得到充分研究。本研究在肝肿瘤类器官(PDOs)的体外模型、体内模型以及肝癌患者的临床样本中首次观察到,血小板粘附能显著提高CTCs表面的抑制性免疫检查点CD155的表达。通过构建干预血小板粘附和CD155表达的模型,研究团队证实了CD155在血小板粘附型CTCs免疫逃逸中的核心作用。此外,研究还揭示了血小板粘附通过激活FAK/JNK/c-Jun信号通路,促进肝癌细胞表面CD155表达的机制。这些发现表明,血小板粘附能够通过调节CTCs上的免疫检查点表达,进而逃避NK细胞杀伤,为肝癌CTCs的清除提供了新的治疗靶点。



图4 血小板粘附通过上调CTCs上CD155表达促进肿瘤转移

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靶向CD155与TIGIT相互作用的免疫治疗策略,为CTCs清除提供了新的治疗途径 



      免疫检查点阻断疗法在癌症治疗中显示出巨大潜力,但主要应用于肿瘤微环境和淋巴结。针对循环中的CTCs,目前尚缺乏有效的治疗策略。本研究通过体外共培养模型,发现通过添加α-TIGIT阻断抗体,增强了NK细胞杀伤血小板黏附的肿瘤细胞的能力。进一步体内实验也证实阻断CD155与TIGIT结合能显著提高NK细胞的抗肿瘤能力,降低肿瘤转移。这些结果表明,CD155与TIGIT的相互作用是CTCs免疫逃逸的关键环节,而阻断这一相互作用能够恢复NK细胞对CTCs的免疫监视,为肝癌靶向循环内CTCs的清除提供了一种新的免疫治疗策略。



图5 阻断TIGIT与CD155结合可恢复NK细胞介导的细胞毒性 



郭玮教授前瞻引领 

     

     本研究在泛癌临床样本中首次揭示了血小板与CTCs粘附的普遍性,并在单细胞水平上验证了其对肝癌患者预后和疗效监测的潜在指导价值。研究还发现了血小板诱导的CTCs 膜表面CD155高表达,这一新机制使CTCs能够逃避NK细胞的杀伤,而阻断CD155与TIGIT的相互作用能显著提高NK细胞清除循环中CTCs的能力。这些发现不仅拓展了我们对免疫治疗潜力的理解,而且强调了新型免疫治疗策略在肿瘤原发灶以外的血液循环中同样具有重要的治疗意义。


全文链接:    

DOI: 10.1097/HEP.0000000000000934

(PMID: 38779918)

参考文献
1.BRAY F, LAVERSANNE M, SUNG H, et al. Global cancer statistics 2022: GLOBOCAN estimates of incidence and mortality worldwide for 36 cancers in 185 countries[J]. CA Cancer J Clin,2024,74(3):229-263.

                    专家简介                                   

          

 

      郭玮,复旦大学附属中山医院检验科主任,博士、博士生导师、教授。中国医师协会检验医师分会副会长、中华医学会检验医学分会常务委员、上海市医学会检验医学专科分会候任主任委员、上海市医学会理事,《中华检验医学杂志》和《检验医学》副主编。近年来主持国家自然科学基金4项,参与完成十二五国家科技支撑计划子课题、国家科技重大专项课题多项,荣获2020年国家科技进步二等奖(参与)、2022年上海市科委临床检验质谱专业技术服务平台、2019年度上海市科学技术奖一等奖(参与)、2019年度华夏医学科技奖,获2020年度国之名医优秀风范”荣誉称号。获得国家专利授权41项。在国内外统计源期刊发表论文190余篇,以第一作者或通讯作者在HepatologyClinical Cancer ResearchJ Hematol OncolClinical Chemistry等杂志上发表SCI 90余篇。主编、参编专著20部。


撰稿:杨文静
编辑:周丽  
审校:张耀元


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