犬脑肿瘤中不同的免疫细胞水平可以提供治疗靶点

一项新的研究表明，狗的高级别胶质瘤或脑肿瘤比低级别胶质瘤含有更多与抑制免疫反应相关的免疫细胞。

　　

神经胶质细胞是遍布大脑和脊髓的支持细胞。当这些细胞癌变时，产生的肿瘤被称为神经胶质瘤。在犬类中，胶质瘤是第二常见的中枢神经系统肿瘤，约占所有颅内肿瘤的35%。患有胶质瘤的狗接受放射治疗的中位生存时间为9到14个月，这与接受手术、放射和化疗联合治疗的人类14个月的中位生存时间相似。

犬胶质瘤有三种类型:少突胶质细胞瘤、星形细胞瘤或未定义胶质瘤。每一种亚型都可以根据某些显微特征进一步分为低型或高型。虽然胶质瘤的亚型和级别影响人类的生存和治疗选择，但目前尚不清楚是否同样适用于狗。

免疫疗法利用人体免疫系统的力量来攻击癌症。尽管免疫疗法在某些类型的癌症中显示出了希望，但在人类的胶质瘤中却没有成功，这可能是因为胶质瘤已经被证明会抑制免疫系统以促进肿瘤的生长。研究人员正试图更好地了解胶质瘤和免疫系统之间的相互作用，希望能改善治疗效果。

“如果我们想要对胶质瘤进行免疫治疗，我们首先需要了解这些肿瘤是如何与免疫系统相互作用的，”该研究的第一作者、兽医病理学家格雷戈里·克莱恩(Gregory Krane)说，他最近在北卡罗来纳州立大学(North Carolina State University)获得了博士学位。“犬类和人类胶质瘤之间有许多共同特征，这使得研究犬类胶质瘤的免疫系统是解决人类和狗身上这种癌症问题的一个很好的方法。”

这个多机构研究小组对2006年至2018年期间从北卡州立兽医学院兽医患者身上获得的73种不同的神经胶质瘤进行了研究。利用免疫组化标记和计算机图像分析，研究小组确定了每种肿瘤中每种免疫细胞的数量:B淋巴细胞、T淋巴细胞、调节性T淋巴细胞(Tregs)和巨噬细胞。研究小组发现，在高级别肿瘤和低级别肿瘤中，treg和极化巨噬细胞的数量更高，但其他免疫细胞在不同肿瘤类型或级别之间没有差异。

“treg抑制免疫反应的某些方面，”克莱恩说。“在健康的个体中，这可以预防自身免疫性疾病。但癌症可以招募并激活treg细胞，以防止免疫系统攻击肿瘤。我们发现treg在高级别胶质瘤中比在低级别胶质瘤中更丰富。我们假设treg可能参与了胶质瘤介导的免疫抑制，尽管这还需要进一步的研究。”

研究小组还计算了每个肿瘤中巨噬细胞的数量，这些巨噬细胞可以极化到频谱的任意一端，即M1或M2极化。一般意义上，m1极化的巨噬细胞具有促炎和抗肿瘤作用，m2极化的巨噬细胞则相反。他们发现，高级别胶质瘤中的巨噬细胞群体倾向于向M2表型极化。

“这些巨噬细胞极化数据可以通过提供胶质瘤可能抑制狗的免疫系统的另一种机制，扩大胶质瘤免疫抑制假说，”克莱恩说。

Krane希望这项研究能更好地理解胶质瘤如何影响免疫系统，并最终改进胶质瘤的免疫疗法。Krane说:“将狗作为了解神经胶质瘤免疫反应的临床前模型，可能会导致对狗和人都有帮助的治疗。”“虽然还需要进一步的工作，但我们的数据为利用犬类胶质瘤患者来评估针对人类treg或巨噬细胞极化的疗法提供了一些支持。”

该研究于2021年7月在线发表在《兽医病理学》杂志上，并得到了美国国家环境健康科学研究所国家毒理学计划(NIEHS/NTP)、北卡罗来纳州兽医学院和查尔斯河实验室的支持。Christopher Mariani，北卡罗来纳州立大学神经学副教授，北卡罗来纳州立大学比较神经免疫学和神经肿瘤学实验室首席研究员，通讯作者。其他北卡罗来纳州立大学的合著者是病理学副教授David Malarkey和Debra Tokarz，以及兽医学生Britani Rainess。来自NIEHS/NTP、查尔斯河实验室、阿拉巴马大学伯明翰分校、康奈尔大学和综合实验室系统的研究人员共同完成了这项工作。

Journal Reference:

1. Gregory A. Krane, Carly A. O’Dea, David E. Malarkey, Andrew D. Miller, C. Ryan Miller, Debra A. Tokarz, Heather L. Jensen, Kyathanahalli S. Janardhan, Keith R. Shockley, Norris Flagler, Brittani A. Rainess, Christopher L. Mariani. Immunohistochemical evaluation of immune cell infiltration in canine gliomas. Veterinary Pathology, 2021; 030098582110239 DOI: 10.1177/03009858211023946