SPP1+巨噬细胞如何 “策反” 肿瘤特异性 T 细胞助力肝癌转移?揭开关键机制!

【字体: 时间:2025年05月08日 来源:Nature Communications 14.7

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  免疫检查点抑制剂疗法对肝癌转移患者疗效不佳,为探究原因,研究人员开展 “SPP1+巨噬细胞导致肝转移中肿瘤特异性 T 细胞耗竭” 的研究。结果发现 SPP1+巨噬细胞与肿瘤特异性 CD8+T 细胞相互作用致其功能障碍,这为肝癌治疗提供新方向。

  在癌症的世界里,肝癌转移是一个极为棘手的难题。高达 50% 的癌症患者在病程中会出现肝转移,而且即便接受了系统治疗和手术切除,这些患者的预后依然很差。免疫检查点抑制剂疗法本是对抗癌症的有力武器,可对肝癌转移患者却效果不佳。这背后的原因究竟是什么呢?原来,肝脏独特的免疫环境倾向于免疫耐受,影响了免疫治疗的效果。肿瘤特异性 CD8+T 细胞在抗肿瘤免疫反应和免疫检查点抑制剂治疗中起着关键作用,但其在肝癌转移中的功能状态及相关机制却并不清楚。为了揭开这些谜团,美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)的研究人员展开了深入研究 。
这项研究成果发表在《Nature Communications》上,为我们理解肝癌转移的机制带来了新的曙光。研究人员采用了多种关键技术方法来开展研究。他们利用单细胞 RNA 测序(scRNA-seq)技术,对多个数据集进行分析,以识别肿瘤反应性 T 细胞并探究细胞间的相互作用;通过蛋白质组学的 CODEX 成像技术,在空间层面观察细胞间的关系;借助小鼠体内模型,模拟肿瘤转移过程,验证相关机制。此外,还运用了细胞分选、流式细胞术等技术进行细胞表型和功能的分析 。

下面来看看具体的研究结果:

  • 肿瘤抗原特异性(TAS)CD8+T 细胞在荷瘤肝脏中的频率变化:研究人员通过小鼠实验发现,在肝肿瘤模型中,肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)中的 TAS CD8+T 细胞频率早期显著增加,且在整个观察期内,肝内 TILs 中的 TAS CD8+T 细胞频率都高于皮下 TILs。然而,尽管肝内有大量 TAS CD8+T 细胞,肝内肿瘤却生长更快,这表明这些 T 细胞可能存在功能异常 。
  • TAS CD8+T 细胞的表型和功能特征:进一步研究发现,肝肿瘤小鼠的 TILs 和肝脏中,CD39+TAS CD8+T 细胞频率随时间增加,且细胞毒性标记物 Granzyme B(Gzmb)的表达先升后降,这意味着 TAS CD8+T 细胞呈现出耗竭和功能障碍的表型。而且,CD8+T 细胞耗竭后,对肝内肿瘤生长无明显影响,但能控制皮下肿瘤生长 。
  • SPP1+巨噬细胞与 pTRT 细胞的相互作用:在对人类样本的研究中,发现肝转移患者中潜在肿瘤反应性(pTRT)CD8+T 细胞频率较高,且肝内 pTRT 细胞优先与 SPP1+和 FN1+巨噬细胞相互作用。CellChat 分析显示,SPP1+巨噬细胞与 pTRT 细胞的相互作用在肝内 TILs 中更为显著 。
  • SPP1+巨噬细胞导致 pTRT 细胞功能障碍:小鼠模型研究表明,肝内 TILs 中存在丰富的 Spp1+巨噬细胞,其与肿瘤大小相关且表型不同于 M2 巨噬细胞。缺氧可诱导巨噬细胞表达 Spp1,Spp1 刺激会增加 T 细胞耗竭,而阻断 Spp1 - CD44 相互作用可逆转这一现象。在体内实验中,敲除 Spp1 可减少 TAS CD8+T 细胞耗竭和肿瘤负担 。
  • 巨噬细胞和 CD8+T 细胞相互作用的微环境:通过对肝癌患者的 CODEX 成像分析发现,在富含 α - SMA 的纤维化区域,CD8+T 细胞与巨噬细胞的相互作用更紧密,巨噬细胞更接近增殖、活化和耗竭状态的 CD8+T 细胞 。
  • 纤维化环境与 SPP1 的关系:研究发现,原发性结直肠癌(CRC)肿瘤产生的促纤维化蛋白与肝内转移瘤中纤连蛋白(FN1)和 SPP1 的表达相关,且 SPP1+巨噬细胞在纤维化环境中的表达与原发性 CRC 肿瘤中的 TGF - β、IL - 6、TLR - 2 和 TLR - 4 表达水平相关 。
  • 伪时间分析揭示的细胞群体:对巨噬细胞和单核细胞进行伪时间轨迹分析发现,肝脏中存在一个独特的中间细胞(IC)群体,其高表达 TGF - βR1 和 IL - 6R,且 IC 群体在预转移微环境中富集,可能预测未来的肝转移 。

综合来看,研究人员通过一系列实验,全面深入地揭示了肝癌转移过程中,SPP1+巨噬细胞与肿瘤特异性 CD8+T 细胞之间的相互作用机制。SPP1+巨噬细胞在肿瘤微环境中,通过与 CD8+T 细胞相互作用,促进 T 细胞耗竭和功能障碍,同时影响肝脏的纤维化进程,为肿瘤转移创造有利条件。这一研究不仅让我们对肝癌转移的机制有了更清晰的认识,也为开发新的治疗策略提供了潜在的靶点,具有重要的临床意义。未来,有望基于这些发现,开发出针对 SPP1+巨噬细胞或相关信号通路的治疗方法,打破肝癌转移患者的治疗困境,为患者带来新的希望。

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