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靶向CAFs中WT1/STAT1/3/PD-L1/IDO轴:一种通过调节肿瘤微环境增强乳腺癌免疫治疗的新策略
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月02日 来源:Cell Communication and Signaling 8.2
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本研究针对乳腺癌微环境中癌症相关成纤维细胞(CAFs)介导的免疫抑制难题,发现转录因子WT1通过调控STAT1/STAT3/PD-L1/IDO通路促进免疫逃逸。研究人员通过RNA测序筛选出CAFs特异性靶点WT1,利用患者来源类器官(PDO)模型证实多柔比星类似物Aurantio-obtusin(AO)可下调WT1表达,显著增强CD8+ T细胞活性和颗粒酶B(GZMB)分泌,为克服化疗诱导的免疫抑制提供了新策略。
在乳腺癌治疗领域,一个长期存在的矛盾现象困扰着研究人员:为什么标准化疗药物如多柔比星(DOX)和紫杉醇(PTX)在杀伤肿瘤细胞的同时,有时反而会促进肿瘤复发?这个谜题的答案可能隐藏在肿瘤微环境(TME)中那些被称为"癌症相关成纤维细胞"(CAFs)的幕后黑手身上。这些细胞构成了肿瘤组织的主要间质成分,不仅为癌细胞提供结构支持,更通过复杂的信号网络帮助肿瘤逃避免疫监视。然而,由于CAFs的高度异质性,科学家们一直苦于找不到特异性靶点来破解其免疫抑制功能。
来自爱尔兰国立大学高威分校的研究团队在《Cell Communication and Signaling》发表的研究揭开了这一难题的关键环节。他们发现Wilms肿瘤1(WT1)基因在乳腺癌CAFs中异常高表达,通过RNA测序(RNA-seq)技术对比12对患者CAFs与正常成纤维细胞(NFs)的转录组,首次揭示WT1通过调控STAT1/STAT3信号轴,上调PD-L1表达和IDO释放,形成抑制CD8+ T细胞活性的免疫荒漠。更令人振奋的是,他们从天然产物库中筛选出DOX类似物Aurantio-obtusin(AO),能特异性下调CAFs中WT1表达,在患者来源类器官(PDO)模型中成功逆转免疫抑制,为乳腺癌联合治疗提供了新思路。
关键技术方法包括:从12例乳腺癌患者获取配对的CAFs和NFs进行RNA-seq分析;通过siRNA敲低和质粒过表达调控WT1水平;建立包含自体CAFs、肿瘤细胞和肿瘤浸润淋巴细胞(TILs)的3D PDO模型;采用流式细胞术检测T细胞亚群(CD4+/CD8+/Tregs)比例和功能;Western blot分析WT1/STAT1/STAT3/PD-L1通路蛋白表达;ELISA检测IDO分泌水平。
WT1在乳腺癌CAFs中上调
RNA-seq分析发现WT1在CAFs中表达量显著高于配对NFs(P<0.01),qPCR和Western blot在22例患者队列中验证了这一发现。临床数据分析显示WT1高表达与乳腺癌患者不良预后显著相关(风险比=1.74,P<0.05),提示其促癌作用。
WT1调控CAFs的免疫抑制功能
通过siRNA将CAFs中WT1敲低70%后,CD4+和CD8+ T细胞增殖抑制率分别降低40%和35%(P<0.01),Treg分化减少50%(P<0.05)。相反,WT1过表达使CAFs的免疫抑制能力增强2倍。机制研究表明WT1通过结合STAT1/STAT3启动子区,上调PD-L1表达2.5倍(P<0.001),IDO分泌量增加3倍(P<0.01)。
WT1影响TME中的免疫平衡
在3D PDO模型中,WT1敲低的CAFs使类器官体积缩小60%(P<0.01),EpCAM+肿瘤细胞减少55%,同时CD3+ T细胞浸润增加3倍,GZMB+细胞比例提升80%(P<0.05)。PD-1+耗竭T细胞减少70%,证实WT1塑造免疫抑制性TME。
化疗药物对WT1的双重作用
DOX(0.1-0.9μM)和PTX(0.04-4μM)处理使CAFs中WT1蛋白水平升高2-3倍,导致IDO分泌增加50%,T细胞增殖能力下降40%(P<0.001)。这一发现解释了化疗后免疫抑制加重的现象。
AO的治疗潜力
天然化合物AO(IC50=50-80μM)能特异性下调WT1表达70%,在PDO模型中使肿瘤区域缩小65%(P<0.01),CD3+GZMB+细胞增加4倍。与DOX相比,AO在30μM浓度即可显著恢复T细胞功能(P<0.05)。
这项研究首次系统阐明了CAFs中WT1/STAT1/3/PD-L1/IDO轴在乳腺癌免疫逃逸中的核心作用,破解了化疗诱导免疫抑制的分子机制。提出的AO靶向干预策略,克服了传统CAFs靶向治疗缺乏特异性的瓶颈,为开发"去免疫抑制"联合疗法提供了理论依据。特别值得注意的是,研究采用的患者来源3D类器官模型完美模拟了自体TME的复杂性,使转化医学价值大幅提升。这一发现不仅适用于乳腺癌,对WT1高表达的其他实体瘤(如肺癌、结肠癌)的免疫治疗也具有重要借鉴意义。
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