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溶瘤单纯疱疹病毒重塑胰腺癌相关成纤维细胞亚型以增强抗肿瘤免疫的机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月02日 来源:Molecular Therapy Oncology 5.3
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本研究针对胰腺导管腺癌(PDAC)中癌症相关成纤维细胞(CAF)驱动的免疫抑制微环境这一关键临床难题,创新性地利用溶瘤单纯疱疹病毒(oHSV)直接重编程CAF亚型分布。研究发现oHSV可显著减少免疫抑制性肌成纤维CAF(myCAF),增加抗原呈递CAF(apCAF),并通过上调MHC I/II类和CD86表达增强T细胞活化,同时促进中性粒细胞募集。该研究为克服PDAC免疫抑制屏障提供了新型治疗策略,发表于《Molecular Therapy Oncology》。
胰腺癌被称为"癌中之王",其五年生存率不足10%,其中胰腺导管腺癌(PDAC)的免疫抑制微环境是治疗失败的关键因素。在这个由致密基质构筑的"堡垒"中,癌症相关成纤维细胞(CAF)扮演着"帮凶"角色——它们不仅分泌大量细胞外基质形成物理屏障,更通过分泌TGF-β等免疫抑制因子"麻痹"免疫系统。更棘手的是,CAF具有动态可塑性,能在myCAF、iCAF和apCAF等亚型间转换,如同"变色龙"般适应不同微环境。传统疗法对这些"千面"CAF束手无策,导致PDAC对免疫治疗反应率极低。
南开大学生命科学学院的研究团队另辟蹊径,将目光投向溶瘤病毒这一"特洛伊木马"。研究人员构建了CAF富集的PDAC小鼠模型(KPC细胞与胰腺星状细胞按1:10比例混合),采用基因改造的溶瘤单纯疱疹病毒(oHSV)进行治疗。令人振奋的是,这种病毒不仅能直接杀伤肿瘤细胞,更展现出对CAF的"再教育"能力——将免疫抑制性的myCAF"改造"为具有抗原呈递功能的apCAF,使"冷肿瘤"转变为"热肿瘤"。相关成果发表在《Molecular Therapy Oncology》上。
研究主要采用四种关键技术:1)建立CAF富集(1:10混合比例)的PDAC小鼠模型;2)流式细胞术分析CAF亚型分布(α-SMA+/FAP+)和免疫细胞浸润;3)转录组测序(RNA-seq)解析基因表达变化;4)Transwell实验验证中性粒细胞迁移能力。
CAF富集PDAC模型的建立与验证
通过将KPC肿瘤细胞与胰腺星状细胞(PSC)按1:10比例混合接种,成功构建了模拟人类PDAC基质特征的模型。免疫荧光显示PSC高表达α-SMA和FAP等CAF标志物,流式分析证实模型CAF比例显著提高(p<0.001)。转录组分析显示该模型CAF特征基因表达谱与人类PDAC高度一致。

oHSV对CAF亚型的重编程作用
流式分析揭示oHSV治疗使myCAF比例下降40%(p<0.01),apCAF增加3倍(p<0.001)。机制上,oHSV感染的CAF表面MHC II类和CD86表达显著上调(p<0.0001),ELISA检测显示TGF-β分泌减少而IL-6增加。体外实验证实oHSV可直接感染PSC,病毒滴度达106 PFU/mL。

免疫微环境的重塑
oHSV治疗的CAF富集模型显示CD8+ T细胞IFN-γ分泌增加2倍(p<0.01),调节性T细胞(Treg)比例降低35%(p<0.05)。中性粒细胞浸润增加2.5倍(p<0.001),且iNOS+促炎表型占比提升。RNA-seq分析显示中性粒细胞趋化相关基因(S100a8/9、Mmp3等)显著上调。
分子机制解析
转录组分析揭示oHSV处理的CAF富集模型中,抗原加工呈递通路和T细胞受体信号通路显著激活(FDR<0.05)。GSEA分析显示IL-6/STAT3和IFN-γ信号通路富集。Transwell实验证实oHSV感染的CAF分泌因子可使中性粒细胞迁移率提高60%(p<0.01)。

这项研究首次系统阐释了oHSV通过直接重编程CAF亚型克服PDAC免疫抑制的机制。其重要意义体现在三方面:1)发现oHSV可将免疫抑制性CAF转化为抗原呈递型,为"冷肿瘤"免疫治疗提供新思路;2)阐明CAF-中性粒细胞-T细胞的三方互作网络,揭示基质细胞与免疫细胞的协同抗肿瘤机制;3)建立的1:10 CAF富集模型为PDAC研究提供更接近临床的实验平台。尽管在临床转化方面仍需解决病毒递送效率等问题,该研究为开发基于溶瘤病毒的联合免疫疗法奠定了理论基础。正如研究者Zhou等指出,这种"一石二鸟"的策略——同时靶向肿瘤细胞和基质微环境,代表PDAC治疗范式的重大转变。
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