替莫唑胺治疗异质性胶质母细胞瘤模型中疗效与肿瘤抗原性及免疫微环境背景的关联

《Acta Neuropathologica Communications》：Investigating TMZ-induced cell death and immunogenic responses in murine syngeneic glioblastoma models

　　

摘要

胶质母细胞瘤的特点是具有显著的治疗抵抗性和异质性，这种异质性既体现在肿瘤细胞本身，也体现在肿瘤的微环境中。尽管替莫唑胺仍然是标准的治疗方案，但其作用机制（超出直接的肿瘤细胞毒性作用）以及这些机制对肿瘤免疫原性的依赖性尚未完全明了。在这里，我们使用体外和体内相结合的方法，对三种同源小鼠胶质母细胞瘤模型（GL261、CT-2A和SB28）中的替莫唑胺反应进行了系统的比较分析，这些模型涵盖了不同的抗原性和免疫能力谱系。体外实验表明，替莫唑胺在所有模型中都引发了延迟且主要是细胞抑制效应，细胞凋亡仅在多个复制周期后发生。CT-2A细胞对替莫唑胺最为敏感，表现出强烈的半胱天冬酶激活以及典型的免疫原性细胞死亡特征，包括钙网蛋白的暴露和ATP的释放。相比之下，SB28细胞虽然也表现出半胱天冬酶激活和ATP释放，但钙网蛋白的暴露不一致，提示其免疫原性细胞死亡相关通路仅部分被激活。GL261细胞则未能激活半胱天冬酶或显示出可检测的免疫原性细胞死亡相关信号。然而，这些细胞内在的反应无法预测体内的治疗结果。通过采用考虑免疫系统的间歇性替莫唑胺给药方案，我们观察到体内反应存在显著差异：GL261肿瘤表现出明显的生存益处，偶尔还会出现完全消退；CT-2A肿瘤仅表现出短暂的生长延迟；而SB28肿瘤则未能显示出生存益处。对肿瘤微环境的分析揭示了与治疗结果相关的不同免疫特征。在GL261肿瘤中，替莫唑胺治疗伴随着与M1型巨噬细胞极化一致的标志物增加以及T细胞浸润增强，而CT-2A和SB28肿瘤则表现出以M2型免疫抑制特征为主的海报。此外，接受替莫唑胺治疗的GL261肿瘤中PD-L1表达增加，这与潜在的适应性免疫反应一致。综上所述，这些发现表明，在所研究的具有免疫能力的胶质母细胞瘤模型中，替莫唑胺的疗效与肿瘤的抗原性和微环境背景密切相关，而不仅仅与肿瘤细胞本身的敏感性有关，这突显了在转化神经病理学研究中选择合适模型的重要性。