“是時候重新思考在免疫治療時保留淋巴結的重要性了!”[1]
研究成果在《細胞》發表之後,加州大學舊金山分校免疫學家Matthew H. Spitzer如是說。
近日,由Spitzer領銜的研究團隊,首次基於臨床試驗,深入研究了免疫治療對淋巴結中不同T細胞亞型的影響[2]。
他們基於患者淋巴結、血液和腫瘤微環境中CD8陽性T細胞的動態變化,提出癌症患者在接受免疫治療之後,在沒有被癌細胞入侵的淋巴結中,耗竭T細胞前體細胞(Tpex)會分化成過渡性中間耗竭T細胞(Tex-int);隨後,Tex-int大量進入血液系統、擴增,並浸潤腫瘤。
Spitzer認為,在免疫治療前保持淋巴結的完整,或許可以提高免疫治療的效果。這也意味著,癌症免疫新輔助治療又添重磅支援證據。
論文首頁截圖
癌症免疫治療仍有許多未解之謎,響應免疫治療的T細胞來源就是其中之一。
在最開始的時候,腫瘤中的耗竭T細胞被認為是響應免疫治療的關鍵。然而,後來大量的研究表明,響應免疫治療的T細胞其實是免疫治療後從外周血進入腫瘤的,而不是腫瘤中原本存在的T細胞[3]。
關於血液中響應免疫治療T細胞的來歷,基於小鼠的研究表明指向了引流淋巴結[4]。然而,在Spitzer團隊啟動這個研究的時候,淋巴結與人類免疫治療效果之間的關係仍不明確,小鼠的研究到底能否反應人體的情況也未可知。
為了搞清楚這個問題,Spitzer團隊還啟動了區域性轉移性頭頸部鱗狀細胞癌(HNSCC)術前免疫治療(PD-L1抑制劑阿替利珠單抗)的臨床研究(NCT03708224)。在臨床治療過程中,Spitzer團隊採集了大量的樣本,包括腫瘤組織及匹配的未轉移區域性淋巴結(uiLNs)和/或存在轉移的區域性淋巴結(metLNs),以及治療前後不同時間段的血液樣本。作為對照,他們還採集了未接受免疫治療患者(22人)的各種樣本。
Spitzer團隊首先使用質譜流式細胞術,分析了腫瘤組織和對應淋巴結中主要免疫細胞亞群。總的來看,CD4陽性T細胞和B細胞在uiLNs中佔比更高,而其他免疫細胞亞群在腫瘤中佔比更高;不過,CD8陽性T細胞在兩種組織中佔比相似。
研究方法及主要結果
透過對CD8陽性T的聚類分析,他們還發現HNSCC患者的uiLNs含有更多的CD8陽性Tpex細胞,而Tex-int在腫瘤中的頻率更高。
結合之前的研究資料,他們認為,這些結果表明淋巴結中的Tpex可能在人類對免疫治療的反應中發揮重要作用。事實也確實如此,因為他們發現淋巴結中的Tpex與腫瘤中的Tex存在克隆關係。
那uiLNs中的Tpex究竟是如何響應免疫檢查點抑制劑的治療的呢?
透過與沒有接受阿替利珠單抗治療的uiLNs相比,接受治療的患者uiLNs中Tpex水平下降,但是Tex-int的水平卻大幅上升。而且,在免疫治療之後,這兩種CD8陽性T細胞亞型圍繞在樹突狀細胞(DC)周圍的頻率提高了、且PD-1的表達水平也提高了,而DC細胞的頻率並沒有發生變化。
基於以上觀察,Spitzer團隊認為,Tpex的減少和Tex-int增加,可能是免疫治療導致Tpex分化成Tex-int;此外,考慮到Tpex和Tex-int更多定位於DCs附近,並伴隨PD-1表達升高,表明這兩種細胞被啟用,且uiLNs中的DCs在介導抗腫瘤CD8陽性T細胞反應中發揮重要作用。
多重離子束成像顯示的免疫細胞變化
考慮到之前的很多研究都表明,血液中CD8陽性T細胞的擴增與腫瘤對免疫治療有反應相關[6,7]。因此Spitzer團隊也分析了治療前後患者血液中T細胞的變化。
分析結果顯示,免疫治療後血液和腫瘤組織中的Tpex水平都極低,這再次證實uiLNs中的Tpex減少,不是因為流出淋巴結,而是分化成Tex-int了。與之相反的是,免疫治療後血液中的Tex-int不僅水平顯著增加,而且還高表達增殖標誌物Ki-67。
結合前面的研究資料不難看出,免疫治療後腫瘤中Tex-int頻率的增加,與治療後uiLN中Tpex的減少和Tex-int的增加之間存在因果關係。也就是說,免疫治療後uiLN中Tpex分化為Tex-int,Tex-int進入血液並增殖,最終浸潤腫瘤。所以說,之前在臨床研究中觀察到的外周血T細胞擴增,源頭確實是在淋巴結。
讓人略感遺憾的是,Spitzer團隊還發現,在存在癌細胞轉移的區域性淋巴結(metLNs)中,上述免疫調節過程被削弱了,好在並沒有完全消失。
機制示意圖
總的來說,Spitzer團隊這項基於臨床試驗的研究成果,闡明瞭免疫治療後淋巴結、血液和腫瘤中免疫細胞的動態變化,突出了淋巴結對免疫治療的重要性。
實際上,早在去年10月份,由我國第三軍醫大學葉麗林、許力凡,中山大學中山醫學院唐忠輝和南京大學鼓樓醫院孫倍成領銜的研究團隊,在《細胞》也發表了一項類似的研究成果[8]。
這個研究先基於小鼠模型實驗,在腫瘤引流淋巴結中發現了具有強大的抗腫瘤能力,且真正響應PD-1/PD-L1抑制劑的CD8陽性T細胞亞群——TCF-1陽性TOX陰性腫瘤特異性記憶CD8陽性T細胞(TTSM),並在肝癌患者的引流淋巴結中發現了這一細胞亞群的存在。
也就是最近,約翰·霍普金斯大學醫學院團隊,釋出了迄今隨訪時間最長的免疫新輔助治療研究資料,發現接受PD-1抑制劑單藥治療的肺癌患者,5年總生存率高達80%,5年無復發生存率也達到60%[9]。這一結果可以說是振奮人心!
總之,這兩個發表在《細胞》上的重磅研究成果,強有力地支援了免疫新輔助在早期癌症治療中的應用。
免疫新輔助,未來可期!
參考文獻:
[1].https://www.ucsf.edu/news/2023/03/424996/lymph-nodes-intact-cancer-immunotherapy
[2].Rahim MK, Okholm TLH, Jones KB, et al. Dynamic CD8+ T cell responses to cancer immunotherapy in human regional lymph nodes are disrupted in metastatic lymph nodes. Cell. 2023;186(6):1127-1143.e18. doi:10.1016/j.cell.2023.02.021
[3].Yost KE, Satpathy AT, Wells DK, et al. Clonal replacement of tumor-specific T cells following PD-1 blockade. Nat Med. 2019;25(8):1251-1259. doi:10.1038/s41591-019-0522-3
[4].Schenkel JM, Herbst RH, Canner D, et al. Conventional type I dendritic cells maintain a reservoir of proliferative tumor-antigen specific TCF-1+ CD8+ T cells in tumor-draining lymph nodes. Immunity. 2021;54(10):2338-2353.e6. doi:10.1016/j.immuni.2021.08.026
[6].Wu TD, Madireddi S, de Almeida PE, et al. Peripheral T cell expansion predicts tumour infiltration and clinical response. Nature. 2020;579(7798):274-278. doi:10.1038/s41586-020-2056-8
[7].Luoma AM, Suo S, Wang Y, et al. Tissue-resident memory and circulating T cells are early responders to pre-surgical cancer immunotherapy. Cell. 2022;185(16):2918-2935.e29. doi:10.1016/j.cell.2022.06.018
[8].Huang Q, Wu X, Wang Z, et al. The primordial differentiation of tumor-specific memory CD8+ T cells as bona fide responders to PD-1/PD-L1 blockade in draining lymph nodes. Cell. 2022;185(22):4049-4066.e25. doi:10.1016/j.cell.2022.09.020
[9].Rosner S, Reuss JE, Zahurak M, et al. Five-Year Clinical Outcomes after Neoadjuvant Nivolumab in Resectable Non-Small Cell Lung Cancer. Clin Cancer Res. 2023;29(4):705-710. doi:10.1158/1078-0432.CCR-22-2994
來自: 奇點網