靶向PD-L1/IL-8双特异性抗体BP2402增强三阴性乳腺癌抗肿瘤免疫并调节炎症信号通路的机制研究

本研究针对三阴性乳腺癌(TNBC)免疫治疗响应率低的临床难题，开发了新型抗PD-L1/IL-8双特异性抗体BP2402。通过人源化小鼠模型和单细胞测序技术，证实该双特异性抗体能显著增强T细胞浸润、抑制JAK1/STAT1信号通路激活、下调VEGFA表达，并上调促凋亡蛋白FAS和BAX。研究为克服TNBC免疫治疗耐药提供了创新策略，具有重要临床转化价值。

　　

在肿瘤治疗领域，三阴性乳腺癌(TNBC)始终是临床医生面临的重大挑战。这种缺乏雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)和人类表皮生长因子受体2(HER2)表达的乳腺癌亚型，占所有乳腺癌病例的10-15%，以其进展迅速、高转移性和有限治疗选择而著称。尽管免疫检查点抑制剂(ICIs)的出现为晚期实体瘤患者带来了希望，但针对程序性死亡配体1(PD-L1)通路的药物在TNBC中的单药响应率仅为5-10%，大多数患者仍然面临治疗无效的困境。

这种治疗抵抗背后的关键机制在于肿瘤微环境(TME)的免疫抑制状态。近年来，白细胞介素-8(IL-8/CXCL8)信号通路被证实是促进免疫抑制和介导抗PD-L1治疗耐药的重要因素。这种前炎症趋化因子在多种实体瘤中高表达，通过招募中性粒细胞和髓源性抑制细胞(MDSCs)，共同营造不利于T细胞功能的免疫抑制环境。更值得注意的是，IL-8与血管内皮生长因子(VEGF)信号通路密切关联，共同促进肿瘤血管生成和上皮-间质转化(EMT)过程，为肿瘤转移铺平道路。

针对这一科学难题，Song等研究人员在《Journal of Translational Medicine》上发表了创新性研究成果。他们开发了一种新型抗PD-L1/IL-8双特异性抗体BP2402，并深入探索了其在TNBC治疗中的潜力与机制。

研究人员通过多种技术方法的有机结合开展了本研究：首先建立人源化小鼠模型，通过将免疫缺陷小鼠重建来自5名供体的人外周血单个核细胞(PBMCs)，并皮下植入MDA-MB-231 TNBC细胞；采用单细胞RNA测序(scRNA-seq)技术分析肿瘤免疫微环境变化；通过表面等离子共振(SPR)技术测定抗体结合亲和力；利用细胞功能实验评估信号通路抑制效果；采用免疫荧光和Western blot分析蛋白表达变化；并通过对公共数据集GSE169246的分析验证临床相关性。

组合阻断PD-L1和IL-8在人源化三阴性乳腺癌小鼠模型中增强抗肿瘤疗效

研究团队首先评估了atezolizumab(抗PD-L1)和HuMax-IL8(抗IL-8)联合治疗的效果。结果显示，在使用供体3和供体4PBMC重建的小鼠中，联合治疗相比atezolizumab单药治疗显示出显著增强的肿瘤生长抑制效果(供体3：51.28% vs. 39.13%；供体4：44.01% vs. 6.57%)。这种供体依赖性的反应模式与临床观察到的免疫检查点阻断治疗仅对部分患者有效的情况相一致。

单细胞RNA测序揭示组合治疗后T细胞浸润增加

通过单细胞RNA测序分析，研究人员发现联合治疗显著改变了肿瘤微环境的细胞组成。在供体3模型中，T细胞比例从PBS对照组的26.73%增加到atezolizumab单药组的57.14%，并在联合治疗组进一步达到80.49%。类似趋势在供体4模型中也得到证实。进一步分析显示，联合治疗促进了效应/细胞毒性T细胞群的扩增(68.08% vs. 单药治疗的55.98-65.39%)，表明双重通路抑制比单独PD-L1阻断更能有效地克服免疫抑制屏障。

组合治疗通过同时抗炎、促免疫和抗血管生成效应介导增强疗效

基因表达和通路分析显示，联合治疗通过多种机制发挥抗肿瘤作用。KEGG通路富集分析发现HIF-1信号通路是最显著富集的通路，同时还有类风湿关节炎、PI3K-AKT信号和细胞因子-细胞因子受体相互作用等相关通路。联合治疗降低了IL-8、IL-6和IL-18等促炎介质的表达，同时增加了IFNG和NFKB1的表达。值得注意的是，VEGFA和TGFBI表达也显著降低，表明治疗能够破坏肿瘤血管生成和微环境重塑过程。

低瘤内IL-8表达与抗PD-1免疫治疗后T细胞浸润增加相关

通过对TNBC患者临床数据(GSE169246)的分析，研究人员验证了临床相关性。结果显示，瘤内IL-8低表达患者相比高表达患者具有显著更高的T细胞浸润(18.92% vs. 7.35%)和 dramatically 降低的MDSC群体(0.19% vs. 9.69%)。IL-8低表达肿瘤还显示出更高的效应T细胞比例(14.22% vs. 0.76%)和活化T细胞比例(5.46% vs. 3.88%)，证实了临床前研究发现。

靶向PD-L1和IL-8的新型双特异性抗体BP2402的设计、表达和体外表征

研究人员开发了双特异性抗体BP2402，其整合了atezolizumab的PD-L1结合序列和针对IL-8信号通路阻断的新型人源化纳米抗体。SPR分析显示BP2402对IL-8和PD-L1都保持高亲和力(KD值分别为2.132 nM和1.473 nM)。功能实验证实BP2402能有效抑制IL-8/CXCR1信号(IC₅₀=14.86 nM)、IL-8/CXCR2信号(IC₅₀=88.18 nM)和PD-1/PD-L1信号(EC₅₀=0.3329)，表明其保留了双亲抗体的功能活性。

双特异性抗体BP2402在体内相比单药治疗展示优异抗肿瘤疗效

体内疗效研究表明，BP2402治疗相比vehicle对照组、抗PD-L1单药和HuMax-IL8单药都产生显著的肿瘤生长抑制效果。到第22天，BP2402组的平均肿瘤体积显著低于其他组。组织病理学分析显示，BP2402处理和联合治疗的肿瘤都显示出显著增强的免疫细胞浸润，与单细胞RNA测序发现一致。

BP2402通过调节耗竭和活化标记表达增强T细胞抗肿瘤免疫

分子水平验证显示，BP2402治疗显著上调PDCD1(编码PD-1)和HAVCR2(编码TIM-3)的mRNA表达，但免疫荧光检测发现PD-1蛋白表达却显著降低，表明BP2402能有效减轻适应性抵抗。TIM-3蛋白水平在BP2402处理组也较低，而IL-8单药组显示TIM-3水平升高。这些结果表明BP2402能有效调节关键免疫检查点分子。

BP2402增强T细胞活化并促进肿瘤中促凋亡过程

研究发现BP2402治疗显著上调CD44 mRNA表达，CD44是效应和记忆T细胞的标志物，对T细胞活化、增殖和迁移至关重要。重要的是，FAS(CD95)表达在BP2402处理样本中升高，FAS是关键的死亡受体，在与活化T细胞的FAS配体(FASL)结合后触发外源性凋亡。免疫荧光分析证实了BP2402处理肿瘤中强大的FAS蛋白表达。BAX表达也有增加趋势，BAX是Bcl-2家族的促凋亡成员。

BP2402有效抑制IL-8介导的信号通路

与scRNA-seq发现一致，BP2402处理保持了较低的CXCL8水平，显著降低了VEGFA表达，并伴随HIF1A表达的实质性减少。免疫荧光分析在蛋白水平证实了这些发现：BP2402显著降低了IL-8蛋白表达，几乎完全消除了VEGFA蛋白表达，效果显著优于所有其他治疗组包括联合治疗。

BP2402有效抑制JAK1/STAT1信号同时增强促凋亡Bax表达

Western blot分析揭示了JAK1/STAT1信号通路在介导这些治疗干预的不同效果中的关键作用。抗PD-L1单药治疗显著增加JAK1表达和STAT1活化(磷酸化增加)，而BP2402处理导致JAK1表达和STAT1活化的显著抑制。同时，BP2402治疗强劲增加了促凋亡蛋白Bax的表达，为BP2402使肿瘤细胞易于凋亡的能力提供了进一步证据。

本研究通过临床前实验和临床数据验证，证实了同时靶向PD-L1和IL-8的双特异性抗体BP2402在TNBC治疗中的巨大潜力。该双特异性抗体通过多种协同机制发挥抗肿瘤作用：重塑肿瘤免疫微环境，增加T细胞浸润和功能；抑制JAK1/STAT1炎症信号通路 activation；下调VEGFA表达抑制血管生成；上调FAS和BAX促进肿瘤细胞凋亡。

这些发现不仅为理解PD-L1和IL-8双重阻断的机制提供了深入见解，而且为临床开发新型免疫治疗策略奠定了坚实基础。BP2402代表了一种有前景的治疗方法，能够同时解决免疫检查点抑制、炎症信号和血管生成等多个耐药机制，为改善TNBC患者临床结局提供了新的希望。

未来研究需要进一步评估BP2402在其他与IL-8相关的癌症类型中的效果，优化治疗方案，并探索与化疗或放疗的联合策略。此外，通过抗体工程改进抗IL-8活性和PD-L1结合亲和力，将进一步提高双特异性药物的治疗效果。这项研究为克服肿瘤免疫治疗耐药性提供了创新性的解决方案，具有重要的临床转化价值。