靶向CAFs中MYD88信号通路可解除PDAC免疫抑制并增强免疫治疗疗效

本刊推荐：为解决胰腺导管腺癌(PDAC)免疫抑制微环境机制不明的难题，斯坦福大学团队开展了针对癌症相关成纤维细胞(CAFs)中MYD88信号通路的研究。通过单细胞转录组、空间转录组分析和新型胶原凝胶原位模型，发现特异性敲除CAFs的MyD88可显著增强CD8+ T细胞浸润并抑制肿瘤生长。联合使用IRAK4抑制剂CA-4948与免疫检查点阻断(ICB)治疗显示出协同抗肿瘤效应，为PDAC免疫联合治疗提供了新策略。

　　

胰腺导管腺癌(PDAC)作为最具侵袭性的恶性肿瘤之一，长期占据癌症相关死亡原因的前列。其独特的肿瘤微环境(TME)以大量纤维化间质为特征，其中癌症相关成纤维细胞(CAFs)通过细胞外基质重塑和免疫调节作用，成为影响肿瘤进展和治疗反应的关键因素。尽管针对PDAC的治疗手段不断更新，患者的五年生存率仍徘徊在10%左右，这促使研究人员深入探索肿瘤微环境中基质细胞与免疫细胞的复杂相互作用。

肿瘤微环境中的慢性炎症是PDAC的典型特征，其中髓样分化初级反应蛋白88(MYD88)作为Toll样受体(TLR)和白细胞介素-1(IL-1)受体信号通路的关键衔接蛋白，在天然免疫细胞功能中发挥核心作用。然而，MYD88信号在CAFs中的具体功能及其对PDAC免疫微环境的调控机制尚不明确。解开这一谜团对于开发新的 stromal靶向治疗策略至关重要。

针对这一科学问题，斯坦福大学医学院Daniel Delitto教授团队在《Cell Reports》上发表了最新研究成果。研究人员综合运用批量RNA测序、单细胞RNA测序(scRNA-seq)和空间转录组学技术，结合创新的胶原凝胶原位移植模型和遗传学小鼠模型，深入探究了CAFs中MYD88信号通路在PDAC免疫调控中的作用机制。

研究主要采用了以下关键技术方法：从人PDAC手术标本中分离原代CAFs进行体外刺激和siRNA干扰实验；整合分析24例PDAC样本的单细胞转录组数据和3个空间转录组数据集(共24张切片)；建立KPC细胞胶原凝胶原位移植模型模拟PDAC微环境；使用Col1a1^CreERT2 MyD88^fl/fl诱导型基因敲除小鼠进行功能验证；应用IRAK4抑制剂CA-4948联合免疫检查点阻断(抗CTLA-4和抗PD-1)的治疗策略。

Delineating iCAFs by MYD88 activation in human PDAC

研究人员首先通过LPS刺激人PDAC来源的CAFs，发现MYD88通路激活后，IL-6分泌显著增加，且多种炎症因子和趋化因子(包括IL1B、IL6和CXCL8)转录上调。通过分析24例PDAC样本的单细胞转录组数据，研究人员鉴定出炎症性CAFs(iCAFs)、肌成纤维细胞性CAFs(mCAFs)和稳态CAFs(ssCAFs)三种亚型，其中iCAFs表现出最高的MYD88通路活性。空间转录组分析显示，mCAFs主要分布在肿瘤细胞周围，而iCAFs则随着与肿瘤细胞距离的增加而增多，提示iCAFs可能通过旁分泌信号调控免疫微环境。

Development of a PDAC collagen gel orthotopic implant model

为更好地模拟PDAC微环境，研究团队开发了胶原凝胶原位移植模型。将KPC细胞(来源于LSL-Kras^G12D/+; LSL-Trp53^R172H/+; Pdx1-Cre小鼠)接种于胶原凝胶中，体外培养1周后手术移植到胰腺尾部。该模型的机械性能与胰腺组织相似，细胞活性和密度显著增加。单细胞转录组分析表明，胶原凝胶肿瘤具有与内源性PDAC模型相似的细胞异质性，成功重现了PDAC微环境的复杂性。

Fibroblast-specific MYD88 ablation suppresses PDAC growth in vivo

通过使用Col1a1^CreERT2 MyD88^fl/fl诱导型基因敲除小鼠，研究人员特异性敲除了CAFs中的MyD88基因。实验结果显示，MyD88缺失的CAFs分泌IL-6能力显著降低。在胶原凝胶肿瘤模型中，成纤维细胞特异性MyD88敲除显著抑制了肿瘤生长，肿瘤重量减轻，同时CD3⁺和CD8⁺ T细胞浸润增加，巨噬细胞(CD68⁺)数量无显著变化。单细胞转录组分析发现，MyD88敲除导致CAFs比例增加，其中ssCAFs显著上升，iCAFs有减少趋势。细胞外基质结构分析显示，MyD88敲除组的基质结构更接近健康小鼠胰腺。

scRNA-seq of KPC collagen gel tumors in mice with fibroblast-specific MYD88 ablation

单细胞转录组深入分析显示，成纤维细胞是MyD88敲除后转录变化最显著的细胞类型。MyD88缺失的CAFs中氧化应激反应基因和炎症信号替代通路相关基因表达增加，转录因子NRF2(Nfe2l2)、Junb和Jun活性增强。免疫细胞中，中性粒细胞变化最为明显，MYD88通路相关基因(Il1a、Il1b、Tnf、Nfkbia和Nr4a1)表达降低，Rela和Nfkb1活性下降。值得注意的是，树突状细胞的抗原呈递和共刺激标志物(Cd74、Cd80、Cd83和Cd86)保持稳定，而CD8⁺ T细胞中激活标志物(Pdcd1、Tnfrsf9和Cd44)表达增加，表明T细胞功能增强。

Suppression of MYD88 signaling pathway potentiates ICB in PDAC

基于上述发现，研究人员进一步探索了靶向MYD88通路的治疗潜力。在胶原凝胶PDAC模型中，单独使用IRAK4抑制剂CA-4948或免疫检查点阻断(ICB)均能显著抑制肿瘤生长，而CA-4948与ICB联合治疗显示出最强的抗肿瘤效果。免疫组化分析证实，联合治疗组肿瘤中T细胞浸润显著增加。流式细胞术分析显示，联合治疗增加了总体T细胞浸润，但未改变调节性T细胞比例。基质超微结构分析表明，各治疗组间基质结构无显著差异。单细胞转录组分析发现，ICB单独治疗可诱导CAFs和髓系细胞中MYD88激活特征，而加入CA-4948后，中性粒细胞和巨噬细胞中身份相关转录因子(Cebpa、Cebpe、Egr4和Cebpd)活性增强，树突状细胞功能标志物(Ccr7、Cd74、Cd80和Cd83)表达增加。重要的是，联合治疗组的T细胞表现出急性激活特征，而无 exhausted表型进展迹象。

研究结论表明，MYD88驱动的iCAFs亚群通过细胞因子和趋化因子信号调控PDAC免疫微环境，招募和激活髓系细胞，驱动慢性炎症，抑制T细胞应答，促进免疫逃逸。靶向CAFs中MYD88信号通路可减轻慢性炎症和基质抑制，增强T细胞急性激活，与ICB联合可产生协同抗肿瘤效应。

该研究的创新性在于首次全面阐述了CAFs中MYD88信号通路在PDAC免疫调控中的核心作用，并开发了能更好模拟PDAC微环境的胶原凝胶原位模型。研究发现不仅深化了对PDAC肿瘤微环境中基质-免疫细胞相互作用的理解，还为临床PDAC治疗提供了新的联合治疗策略。值得注意的是，IRAK4抑制剂CA-4948目前正在进行PDAC联合化疗的临床试验(NCT05685602)，增加了本研究的临床转化潜力。

研究也存在一定局限性：该模型可能仅代表使用MYD88信号通路的部分iCAFs亚群，而非所有iCAFs；MYD88在经典天然免疫细胞中的表达意味着全身性MYD88抑制可能产生更广泛的免疫调节效应；单细胞RNA测序技术在细胞回收、聚类分辨和亚型注释方面存在固有局限，需要更深入的成纤维细胞亚型功能表征。尽管如此，本研究结果充分证明了CAFs中MYD88活性通过调控免疫微环境促进肿瘤进展的重要机制，为PDAC stromal靶向治疗提供了新的思路和方向。