TET2突变克隆造血通过增强巨噬细胞抗原呈递改善实体瘤免疫检查点治疗

《Cancer Cell》:TET2-mutant clonal hematopoiesis enhances macrophage antigen presentation and improves immune checkpoint therapy in solid tumors

【字体: 时间:2025年10月18日 来源:Cancer Cell 44.5

编辑推荐:

  本研究针对TET2突变克隆造血在实体瘤免疫治疗中的作用机制,通过构建Tet2+/mut骨髓嵌合体小鼠模型,发现Tet2突变巨噬细胞在干扰素γ刺激下表现出更强的抗原呈递能力,能更有效地交叉激活CD8+ T细胞,从而显著提高免疫检查点治疗疗效。该研究为TET2突变克隆造血作为实体瘤免疫治疗生物标志物提供了理论依据。

  
在肿瘤免疫治疗领域,一个令人困惑的现象是:为什么部分患者对免疫检查点治疗(Immune Checkpoint Therapy, ICT)表现出显著疗效,而另一些患者却反应不佳?近年来,科学家们发现超过20%的实体瘤患者存在克隆造血(Clonal Hematopoiesis, CH)现象,即造血干细胞获得性突变导致血细胞克隆性扩增。其中,TET2(Ten-Eleven Translocation 2)基因是克隆造血中第二常见的突变基因,但TET2突变在实体瘤免疫治疗中的作用机制一直未知。
传统观点认为克隆造血通常与不良预后相关,然而这项发表于《Cancer Cell》的研究却带来了意外发现。由Shelley Herbrich和Padmanee Sharma领导的研究团队通过精巧的实验设计,揭示了TET2突变克隆造血如何通过重塑肿瘤微环境,进而增强免疫治疗效果的崭新机制。
研究人员首先建立了Tet2+/mut骨髓嵌合体小鼠模型,模拟人类TET2突变克隆造血状态。他们将野生型(WT)或Tet2+/mut CD45.2+骨髓细胞与支持性CD45.1+骨髓细胞按1:1比例移植,成功构建了克隆造血模型。随后,他们在这些小鼠体内植入胰腺导管腺癌(PDAC)或黑色素瘤(B16-F10)细胞,并给予联合免疫检查点治疗(αCTLA-4+αPD-1)。
研究的关键技术方法包括:利用骨髓移植构建Tet2+/mut克隆造血小鼠模型;通过质谱流式细胞术(CyTOF)和单细胞RNA测序(scRNA-seq)分析肿瘤浸润免疫细胞;采用体外巨噬细胞与T细胞共培养系统评估抗原呈递功能;基于35,971例非小细胞肺癌患者和25,064例结直肠癌患者的临床队列进行生存分析。
Tet2+/mut克隆造血增强实体瘤对免疫检查点阻断的反应
研究发现,在未治疗情况下,Tet2+/mut克隆造血小鼠与野生型小鼠的肿瘤进展无显著差异。然而,在接受联合免疫检查点治疗后,Tet2+/mut小鼠表现出显著改善的治疗反应和生存期。这种改善在两种不同的耐药肿瘤模型(PDAC和B16-F10)中均得到验证,表明TET2突变的作用具有普适性。
肿瘤浸润Tet2+/mut细胞富含抗原呈递巨噬细胞
通过高维质谱流式细胞术分析,研究人员发现免疫检查点治疗后,Tet2+/mut小鼠肿瘤中MHC-II+巨噬细胞数量显著增加,且这一现象特异性地由Tet2+/mut CD45.2+细胞驱动。同时,Tet2+/mut小鼠肿瘤中的CD4+ T细胞数量增加,CD8+ T细胞和CD4+ T细胞表面的PD-1表达水平也显著升高,提示T细胞激活状态增强。
Tet2突变重编程肿瘤相关巨噬细胞向抗原呈递方向分化
单细胞RNA测序结果揭示了更为精细的机制。在免疫检查点治疗后,Tet2+/mut巨噬细胞表现出明显的干扰素反应特征,而野生型巨噬细胞则倾向于组织重塑和修复表型。差异基因表达分析显示,Tet2+/mut巨噬细胞高表达免疫蛋白酶体组分(Psmb8、Psmb10)和MHC复合物成分(H2-T、H2-DMa、Ciita),这些分子在抗原加工和呈递过程中发挥关键作用。
Tet2+/mut巨噬细胞对干扰素γ的反应增强
体外实验证实,Tet2+/mut巨噬细胞对干扰素γ刺激表现出更强烈、更持久的反应。RNA测序显示,干扰素γ刺激后,Tet2+/mut与野生型巨噬细胞之间差异表达基因数量从24个增加到1,215个。Tet2+/mut巨噬细胞特异性上调抗原呈递相关基因(H2-Oa、Mill2、Tmem176a/b)和促炎细胞因子Il16,而野生型巨噬细胞则上调免疫抑制分子(B7-H3、Cd200、Arg1)。
Tet2+/mut巨噬细胞改善初始CD8+ T细胞的交叉激活
功能实验表明,经干扰素γ预处理的Tet2+/mut巨噬细胞能够更有效地交叉呈递抗原,激活初始CD8+ T细胞。与野生型巨噬细胞相比,Tet2+/mut巨噬细胞诱导的CD8+ T细胞增殖更显著,颗粒酶B(Granzyme B)表达水平更高,细胞毒性功能更强。在体内实验中,从Tet2+/mut克隆造血小鼠肿瘤中分离的CD8+ T细胞也表现出更强的颗粒酶B产生能力。
TET2突变克隆造血与免疫激活和检查点治疗反应相关
临床数据分析进一步验证了动物实验的发现。在35,971例非小细胞肺癌患者中,TET2突变克隆造血与肿瘤微环境中M1型巨噬细胞和CD8+ T细胞浸润增加相关。差异基因表达分析显示,TET2突变患者的肿瘤高表达干扰素反应基因(IFNG、CXCL9、CXCL10)和免疫蛋白酶体组分(PSMB9)。最重要的是,生存分析表明,TET2突变仅在接受免疫检查点治疗的患者中与改善的生存期相关,这一发现在25,064例结直肠癌患者中也得到验证。
研究结论部分强调,TET2突变克隆造血通过增强巨噬细胞的抗原呈递功能,改善CD8+ T细胞的激活和细胞毒性功能,从而增强实体瘤对免疫检查点治疗的反应。这一发现不仅揭示了克隆造血在肿瘤免疫治疗中的新作用,还为TET2突变作为预测免疫治疗疗效的生物标志物提供了有力证据。
该研究的创新之处在于挑战了传统认为克隆造血对癌症患者完全不利的观点,提出了特定基因突变(如TET2)可能在某些治疗背景下产生有益效果的新概念。此外,研究还强调了细胞背景的重要性,指出TET2突变在免疫细胞与肿瘤细胞中可能发挥截然不同的作用。
这项研究为理解肿瘤微环境中免疫细胞的异质性提供了新视角,也为开发针对特定克隆造血突变的联合治疗策略奠定了基础。未来,基于血液样本检测TET2突变状态可能成为筛选免疫治疗优势人群的简便方法,实现真正的精准免疫治疗。同时,该研究也提示我们需要重新审视克隆造血在人类疾病中的复杂作用,不能简单地将其归类为“好”或“坏”,而应该根据具体的基因突变类型和疾病背景进行综合评估。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号