FLT3L联合GM-CSF诱导的树突状细胞通过重塑肿瘤微环境驱动广谱CD8+ T细胞抗肿瘤应答

【字体: 时间:2025年09月05日 来源:Frontiers in Immunology 5.9

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  本研究创新性地采用FLT3L联合GM-CSF(FL/GM-DCs)体外诱导树突状细胞(DCs),通过单细胞测序(scRNA-seq)和流式分析揭示其独特亚群组成——富含常规cDC1/cDC2亚群且具有增强的交叉抗原呈递能力。相比传统GM-CSF/IL-4诱导的DCs(GM/IL4-DCs),FL/GM-DCs能更有效激活肿瘤特异性CD8+ T细胞并重塑肿瘤微环境(TME),通过促进细胞毒性T淋巴细胞(CTLs)浸润和减少免疫抑制成分实现显著抗肿瘤效果,为下一代DC免疫治疗平台提供理论依据。

  

Phenotyping distinct subpopulations in FLT3L/GM-CSF based culture method with protein expression

研究团队通过流式细胞术和Western blotting系统比较了FL/GM-DCs与GM/IL4-DCs的表型差异。关键发现包括:FL/GM-DCs中CD11c+MHCIIhigh群体占比达32.7%,且高表达cDC1标志物XCR1和转录因子IRF8;而GM/IL4-DCs则以CD172a+cDC2为主且完全缺失cDC1特征。值得注意的是,FSClowSSChigh群体中15.3%细胞共表达XCR1/CLEC4a4,提示存在DC前体亚群。低剂量GM-CSF(10 ng/mL)可协同FLT3L将DC分化比例从19.9%提升至38.4%,而高浓度(100 ng/mL)则导致单核/巨噬细胞分化。

Single-cell sequencing reveals heterogeneous DC clusters in FL/GM-DC

单细胞转录组分析10,303个FL/GM-DCs细胞,鉴定出21个亚群。FL/GM-DCs中cDC占比38.59%(含6.7% cDC1和34.4% cDC2),显著高于GM/IL4-DCs的4.2%。cDC2呈现高度异质性:Cluster 2高表达ISG+特征基因(ISG15/IFI205)和抗原交叉呈递相关基因Apol7c;Cluster 7同时表达pDC(TCF4)和cDC(ZBTB46)标记;Cluster 10则富集促炎因子(IL12B/TNF)。伪时序分析显示FL/GM-DCs分化过程中cDC1相关基因(IRF8/BATF3)持续上调,而单核标志物(CD14/CEBPB)逐渐下调。

Ex vivo-differentiated FL/GM-DCs effectively activate anti-tumor immunity in vitro

功能实验证实:虽然GM/IL4-DCs的OVA-FITC吞噬能力更强,但FL/GM-DCs在100μg/mL OVA刺激下H-2Kb-SIINFEKL呈递水平显著更高(p<0.01)。迁移相关标志物CCR7和CD103在FL/GM-DCs中表达率分别达72.3%和29.5%。与OT-I T细胞共培养时,FL/GM-DCs诱导的CD8+ T细胞增殖率(25.2% vs 14.9%)和CD44+活化比例均显著优于GM/IL4-DCs。细胞因子检测显示FL/GM-DCs分泌更高水平的IL-12p70(p<0.001)和更低水平的IL-6。

Enhanced tumor infiltration and lymph node homing of FL/GM-DCs with prolonged survival in vivo

在MC38荷瘤模型中,CD45.1+ FL/GM-DCs在肿瘤组织的浸润量是GM/IL4-DCs的2.1倍(day14),且64.4%细胞保持MHCII+CD86+活化状态。淋巴结归巢实验显示,FL/GM-DCs组CD45.1+CD8+ T细胞比例随时间递增(day7→day14),而GM/IL4-DCs组无此趋势。抗体阻断实验证实CD8+ T细胞缺失会完全消除FL/GM-DCs的抗肿瘤效果,而CD4+ T细胞阻断反而增强疗效,提示Tregs的免疫抑制作用被解除。

FL/GM-DC therapy remodel immune microenvironment and induce CD8+ specific anti-tumor activity

单细胞免疫组库分析发现:FL/GM-DCs治疗组中T/NK细胞比例提升47%,Tex/pTex克隆扩增幅度达67.5%(对照组52.9%)。Top5 TCR克隆中4个特异性富集于Tex群体,且克隆共享数从37增至60。MPs群体中TAMs减少62%而cDCs增加3.8倍,但M1/M2比例保持平衡,这与F4/80阻断实验未影响疗效的结果一致。

Vaccination with FL/GM-DCs protects against tumor challenges

预防性接种实验中,FL/GM-DCs使B16F10肿瘤体积缩小68%(p<0.001),免疫组化显示肿瘤内CD8+ T细胞密度增加3.2倍。但在治疗性实验中,MC38模型响应优于B16F10,可能与两者TAMs含量差异(MC38:高;B16F10:低)导致的效应机制不同有关。

Discussion

该研究首次在单细胞层面解析了FL/GM-DCs的异质性,证实其通过ISG+ DCs亚群和Apol7c介导的交叉呈递途径激活多克隆CD8+ T细胞应答。遗留问题包括:需通过XCR1-DTR模型验证cDC1的具体贡献,以及比较人源HSPCs与单核细胞来源DCs的疗效差异。这些发现为优化DC免疫治疗方案提供了新思路。

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