CCL26–CX3CR1轴在癌细胞与中性粒细胞(PMN)和髓系分化干细胞(MDSCs)之间介导一个反馈循环,从而在胃癌发生过程中促进CD8+ T细胞的耗竭
《Research》:CCL26–CX3CR1 Axis Mediates a Feedback Loop between Cancer Cell and PMN-MDSCs to Promote CD8+ T Cell Exhaustion during Stomach Carcinogenesis
【字体:
大
中
小
】
时间:2025年11月22日
来源:Research 10.7
编辑推荐:
胃癌免疫抑制微环境中PMN-MDSCs通过CCL26-CX3CR1轴介导正反馈环路,分泌TGF-β1激活SMAD2/3/SNAI1通路促进CCL26表达,同时抑制CD8+ T细胞mTOR信号和糖酵解,导致T细胞耗竭。阻断CX3CR1可减少PMN-MDSCs浸润并增强PD-1抑制剂疗效,抑制肿瘤生长。
胃癌(GC)作为全球第五大常见恶性肿瘤和第三大癌症相关死亡原因,其发展过程中免疫微环境的演变具有重要意义。研究发现,免疫抑制微环境的形成是胃癌发生的关键因素之一,其中多形核髓系抑制细胞(PMN-MDSCs)在调节免疫抑制方面发挥着重要作用。然而,PMN-MDSCs如何进入肿瘤免疫微环境(TIME)并执行其免疫抑制功能,目前仍缺乏深入理解。本文研究揭示了PMN-MDSCs在胃癌发生中的关键作用,并提出了其与CCL26-CX3CR1轴之间的关系,为胃癌的免疫预防和治疗提供了新的视角。
在胃癌的发展过程中,免疫细胞群体的动态变化具有显著的临床意义。研究者通过对不同阶段的胃癌患者(包括慢性非萎缩性胃炎(CNAG)、慢性萎缩性胃炎(CAG)和胃癌(GC))进行高维流式细胞术分析,发现PMN-MDSCs在胃癌发生过程中显著增加,尤其在胃癌患者中表现出更强的免疫调节能力。这种变化不仅反映了免疫系统的功能紊乱,也揭示了PMN-MDSCs在胃癌发生中的潜在作用。此外,研究发现CD4+ T细胞比例也上升,而CD8+ T细胞则显著下降,这提示免疫微环境的演变可能影响了抗肿瘤免疫应答的效率。研究进一步表明,PMN-MDSCs不仅在胃癌组织中富集,也在外周血和脾脏中出现,表明它们可能通过多种途径参与胃癌的发生。
在胃癌发生过程中,PMN-MDSCs的招募与肿瘤细胞分泌的CCL26密切相关。研究发现,CCL26通过与CX3CR1受体结合,促进PMN-MDSCs向肿瘤微环境迁移。这一过程不仅依赖于CCL26的分泌,还涉及其与CX3CR1的相互作用。值得注意的是,CX3CR1+ PMN-MDSCs能够通过TGF-β1分泌,进一步增强CCL26的表达,从而形成一个正反馈循环。这种循环可能促进肿瘤细胞的增殖,并导致CD8+ T细胞功能耗竭,最终削弱抗肿瘤免疫应答。
研究还发现,CX3CR1+ PMN-MDSCs通过抑制mTOR信号通路和与CD8+ T细胞竞争葡萄糖,影响CD8+ T细胞的糖酵解过程,从而导致其功能耗竭。这种免疫抑制机制不仅涉及信号通路的调控,还可能通过代谢途径干扰免疫细胞的正常功能。此外,研究指出,抑制CX3CR1能够减少PMN-MDSCs的浸润,并提高抗PD-1治疗的疗效,表明针对CX3CR1的干预可能为胃癌治疗提供新的方向。
为了进一步验证这些发现,研究者利用单细胞RNA测序(scRNA-seq)技术分析了胃癌发生过程中不同免疫细胞亚群的基因表达特征。结果表明,CX3CR1+ PMN-MDSCs在胃癌组织中表现出较高的TGF-β1表达,而这种表达与CCL26的分泌和肿瘤进展呈正相关。同时,scRNA-seq分析还揭示了CX3CR1+ PMN-MDSCs与其他免疫细胞亚群(如T细胞、B细胞、NK细胞)的相互作用,强调了其在免疫调节中的复杂网络。此外,研究还探讨了TGF-β1通过SMAD2/3/SNAI1信号通路促进CCL26表达的机制。这些发现为理解胃癌中免疫抑制微环境的形成提供了新的视角。
研究进一步探讨了CX3CR1在PMN-MDSCs中的具体作用,通过构建Cx3cr1基因敲除小鼠模型,研究者发现Cx3cr1缺失显著降低了PMN-MDSCs的浸润,同时增强了CD8+ T细胞的细胞毒性功能。此外,当CX3CR1敲除与PD-1阻断剂联合使用时,抗肿瘤效果显著增强,表明这种双重阻断策略可能具有临床应用潜力。这些发现不仅加深了对胃癌免疫微环境调控机制的理解,也为胃癌的免疫治疗提供了新的思路。
研究还发现,PD-1在胃癌发生过程中表达上调,这可能与免疫检查点阻断疗法的疗效相关。然而,单独使用PD-1阻断剂可能不足以完全逆转免疫抑制状态,特别是在晚期胃癌患者中,其效果可能受限。因此,研究者提出,联合靶向CX3CR1和PD-1的策略可能在胃癌治疗中发挥协同作用。这一发现不仅为胃癌的免疫治疗提供了新的靶点,也提示了未来临床研究的方向。
此外,研究还探讨了CX3CR1在PMN-MDSCs中的具体作用机制。通过体外共培养实验,研究者发现CX3CR1的表达对PMN-MDSCs的迁移和免疫抑制功能至关重要。同时,TGF-β1的阻断显著削弱了CX3CR1+ PMN-MDSCs对CD8+ T细胞的抑制作用,表明TGF-β1在其中发挥了关键作用。这一结果进一步支持了CX3CR1+ PMN-MDSCs通过TGF-β1/mTOR通路促进CD8+ T细胞功能耗竭的机制。
在临床和动物模型中,研究者验证了CX3CR1抑制剂的潜在治疗效果。通过使用Cx3cr1基因敲除小鼠和Cx3cr1fl/flS100a8cre小鼠,研究者发现,CX3CR1的缺失显著降低了胃癌的生长,并增强了抗PD-1治疗的效果。这些结果表明,针对CX3CR1的干预可能成为胃癌免疫治疗的重要策略。然而,研究者也指出,CX3CR1在其他免疫细胞(如单核细胞、NK细胞)中同样存在,因此需要谨慎设计靶向治疗方案,以避免对正常免疫功能的干扰。
总的来说,本文揭示了CCL26-CX3CR1轴在胃癌免疫微环境形成中的关键作用。CCL26由胃癌细胞分泌,通过CX3CR1受体招募PMN-MDSCs,这些细胞又通过TGF-β1/SMAD2/3/SNAI1信号通路进一步促进CCL26的表达,形成正反馈循环。同时,CX3CR1+ PMN-MDSCs通过抑制mTOR信号和竞争葡萄糖,导致CD8+ T细胞功能耗竭,从而促进胃癌的发生。这些发现不仅加深了对胃癌免疫微环境调控机制的理解,也为胃癌的免疫治疗提供了新的思路。未来的研究应进一步探索CX3CR1在不同胃癌亚型中的作用,并评估其作为治疗靶点的可行性。
生物通微信公众号
生物通新浪微博
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