Nature|《三十而已》剧情重现,肿瘤T细胞的本质竟是“许幻山”


Nature|《三十而已》剧情重现,肿瘤T细胞的本质竟是“许幻山”


在近期热播的电视剧《三十而已》中,新人演员张月饰演的“林有有”吸引了所有网友的注意,许多网友纷纷表示:“上一次这么看电视剧这么生气,还是嬛嬛在甘露寺的时候。”电视剧中,林有有通过舔许幻山的冰淇淋、向许幻山诉苦、给许幻山吉他弹唱来引起他的注意,最终如愿以偿地诱使许幻山出轨。林有有众多绿茶且心机的行为,引起了广大群众的公愤,纷纷为剧中许幻山的妻子——顾佳打抱不平,也有很多人暗自庆幸:“还好我身边没有这样的人”。


Nature|《三十而已》剧情重现,肿瘤T细胞的本质竟是“许幻山”

图1:《三十而已》剧照


但是,不要高兴得太早!也许《三十而已》的剧情并没有发生在你的生活中,可它或许正在你的“体内”悄悄进行!而你,就是顾佳本佳!


肿瘤可破坏了免疫细胞的功能以逃避免疫反应的发生,但是驱动免疫逃逸的复杂机制仍然知之甚少。早前已有研究表明,肿瘤可以通过诱使免疫细胞产生免疫抑制类固醇来躲避免疫系统的“侦查”。近日,来自剑桥大学韦康桑格研究所(WellcomeSanger Institute)病理科和MRC癌症部门的研究团队在NatureCommunications杂志上发布了最新研究,肿瘤以某种方式向T细胞发出信号以产生免疫抑制因子类固醇,从而有效地抑制免疫系统抗癌反应,其得以发生免疫逃逸[1]。


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图2:https://doi.org/10.1038/s41467-020-17339-6


你看,若肿瘤细胞是高段位绿茶“林有有”,T细胞就是那出轨的渣男“许幻山”,而你,可不就是顾佳本人!


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图3:图片编辑自BioImmunology


促进T细胞合成类固醇,是肿瘤细胞一种新的免疫逃逸机制


类固醇的生成是一个代谢过程,通过该过程胆固醇可以转化为类固醇。从胆固醇开始的类固醇生物合成通常被称为类固醇的“从头合成途径”。


免疫抑制性肿瘤微环境(tumormicroenvironments ,TME)可抑制免疫细胞产生有效的抗肿瘤免疫反应。已有几种已知的肿瘤免疫逃逸机制。其中包括:


(1)TME环境中,免疫抑制性细胞(如MDSC)介导的免疫抑制;

(2)肿瘤细胞通过表达促凋亡配体(如FasL、TRAIL)诱导CTL细胞凋亡;

(3)抗原失调;

(4)释放免疫抑制因子(例如IL-10和TGFβ);

(5)诱导免疫耐受,如表达免疫检查点分子:PD-1、CTLA4等


抵抗肿瘤介导的免疫抑制,是近年来肿瘤免疫疗法的发展策略之一。有研究表明,Th2细胞通过从头合成途径合成类固醇,以抑制机体针对对寄生虫的免疫应答。


而在这篇研究中,研究人员通过构建转基因小鼠——Cyp11a1(类固醇从头合成途径中的关键限速酶)基因敲除鼠的体内实验中发现,相较于野生型(WT)小鼠,这些基因敲除小鼠中肿瘤的生长明显减缓,同时肿瘤生长体积也显著缩小。他们还发现,一种使Cyp11a1蛋白失活的药物氨鲁米特(Aminoglutethimide)也可以减缓对照荷瘤小鼠体内肿瘤的生长。


接下来,让我们来看一下这篇文章的具体研究成果吧!


T细胞体外Cyp11a1表达分析


首先,研究人员提取了基因敲除鼠以及对照小鼠的脾脏T淋巴细胞,在体外分析T细胞活化过程中Cyp11a1的表达情况。数据显示,IL4、IL6、IL13和TSLP在体外活化的CD4+T细胞中诱导了强Cyp11a1信号。相反,IL12对Cyp11a1表达具有抑制作用。这些数据说明,Cyp11a1表达以及类固醇生成是T细胞活化过程中的默认过程,并受到IL12的抑制。另一方面,在Cyp11a1基因敲除的情况下,T细胞也可正常增殖,同时Th细胞类型的分化均不需要Cyp11a1表达。研究人员还观察到T细胞中Cyp11a1的缺失,不会干扰Th细胞的可塑性(图4)。


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图4:T细胞体外Cyp11a1表达分析


肿瘤诱导T细胞中功能性表达Cyp11a1


进行完体外分析,研究人员又对荷瘤小鼠的TME中的肿瘤浸润性T细胞进行了进一步的表达分析。研究人员使用B16-F10细胞系构建了鼠黑素瘤模型,研究发现,小鼠体内TME中的T细胞可检测到Cyp11a1表达,但在肿瘤周围引流淋巴结(LN)中或血液中的T细胞却未检测到Cyp11a1表达。这表明刺激Cyp11a1的基因表达仅发生TME中,而脾脏微环境并不诱T细胞表达Cyp11a1。这一实验结果,同样也在鼠乳腺癌模型中发现。研究人员同时也分析了,各大数据库中人类肿瘤的mRNA表达情况,结果显示,包括肝癌、乳腺癌、前列腺癌、肺癌、肾癌、肉瘤、神经胶质瘤、子宫癌、宫颈癌、淋巴瘤和黑素瘤在内的多种癌症类型,都具有类固醇生成的潜力。通过scRNAseq也揭示肿瘤内Cyp11a1+T细胞的基因表达同一性(图5)。


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图5:肿瘤诱导T细胞中功能性表达Cyp11a1


Cyp11a1KO荷瘤小鼠模型肿瘤的生长受限


研究人员紧接着构建了,黑色素瘤以及乳腺癌的Cyp11a1KO荷瘤小鼠模型,以确定驱动T细胞生成类固醇,对肿瘤生长转移的影响。结果显示,相较于对照组,Cyp11a1KO荷瘤小鼠肿瘤生长速度明显减缓,同时转移灶的数量也显著减少(图6)。


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图6:Cyp11a1 KO荷瘤小鼠模型肿瘤的生长受限


抑制T细胞类固醇生成可增强肿瘤免疫力


类固醇激素可诱导的免疫抑制M2样表型的巨噬细胞以及诱导无反应性的T细胞产生。因此,研究人员测试了类固醇生成性T细胞,是否通过在浸润性免疫细胞中诱导免疫抑制表型来支持肿瘤生长。结果显示,T细胞中Cyp11a1的敲除会增加TME中的M1/M2巨噬细胞比率,降低肿瘤内Tregs的比例,促进Ifnγ和Tnfα表达水平明显升高,从而增强免疫应答反应。而与Cyp11a1的基因缺失相似,WT小鼠使用Cyp11a1抑制剂氨鲁米特也可获得类似的效果(图7)。


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图7:抑制T细胞类固醇生成可增强肿瘤免疫力


作者寄语-新型免疫疗法策略


该文的作者JacquiShields博士在接受采访时表示:“使用小鼠模型,我们证实了,阻止T细胞产生类固醇对肿瘤的生长有很大的影响,显著地降低了肿瘤的生长。不管是去除关键基因,还是用药物阻止其发挥作用,都会刺激抗肿瘤免疫。这表明,‘抑制类固醇从头生成途径’或可是一种肿瘤免疫疗法的治疗策略,能够帮助治疗癌症患者。”


本文的另一作者萨拉·泰奇曼(SarahTeichmann)博士表示,“这项研究可能为癌症免疫治疗的新希望铺平道路。虽然这些结果来自小鼠,但来自人类组织的初步数据表明,同样的肿瘤防御也可能发生在人类身上,现在需要进一步的研究获得人类癌症的直接证据。如果这一点得到证实,未来就有可能以这种免疫抑制途径为目标,创造新的治疗方法来重新启动免疫系统,并帮助拯救生命。”


是的!我们消灭这世界的所有的绿茶行为,不就可以将千千万万个“林有有”扼杀在摇篮里,使千千万万个“顾佳”事业与家庭双丰收!


参考文献:

1.Mahata,B., et al., Tumors induce de novo steroid biosynthesis in T cellsto evade immunity. Nature Communications, 2020. 11(1): p.3588.



文章转自:BioImmunology

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页面更新:2024-03-22

标签:肿瘤   细胞   类固醇   小鼠   乳腺癌   体外   诱导   研究人员   癌症   基因   免疫   抑制   本质   模型   生长

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