長(cháng)久以來(lái),許多免疫療法療法專(zhuān)注于利用T細胞來(lái)治療癌癥,例如T細胞接合器,CAR-T,免疫檢查點(diǎn)抑制劑等等。
然而,這類(lèi)使用T細胞的免疫療法常常對“冷腫瘤”效果有限,這類(lèi)腫瘤因缺乏T細胞浸潤而難以通過(guò)激活適應性免疫實(shí)現治療。
近日,來(lái)自L(fǎng)ady Davis醫學(xué)研究所,麥吉爾大學(xué),瑪格麗特公主癌癥中心和麻省理工學(xué)院的一個(gè)聯(lián)合研究團隊發(fā)現,通過(guò)重新訓練中性粒細胞可以獲得冷腫瘤的殺傷能力。
相關(guān)成果發(fā)表于Science子刊Science Advance上。
中性粒細胞的缺點(diǎn)
中性粒細胞是先天免疫系統中壽命最短的免疫細胞(通常僅存活數小時(shí)至幾天),在體內難以長(cháng)期維持功能。這種特性導致其難以像T細胞(可長(cháng)期存活并形成免疫記憶)那樣提供持續的抗腫瘤效應,限制了療法的持久性。
這一特性同時(shí)也使得中性粒細胞難以在體外大規模擴增,且易在體外培養過(guò)程中提前激活或凋亡,導致細胞數量和質(zhì)量不穩定。相比之下,T細胞(如CAR-T療法)和NK細胞(如CAR-NK)的體外擴增技術(shù)已相對成熟。
更關(guān)鍵的是,中性粒細胞發(fā)揮的是類(lèi)似雙刃劍的效果,中性粒細胞的核心功能是釋放活性氧(ROS)、炎性細胞因子(如TNF-α、IL-8)和中性粒細胞胞外誘捕網(wǎng)(NETs),這些機制在殺傷病原體或腫瘤細胞的同時(shí),也可能損傷正常組織,引發(fā)過(guò)度炎癥反應(如細胞因子風(fēng)暴)或促進(jìn)腫瘤微環(huán)境中的慢性炎癥,反而可能加速腫瘤進(jìn)展。
最后,中性粒細胞還存在不同亞型(如促腫瘤的N2型和抗腫瘤的N1型),其功能受腫瘤微環(huán)境(TME)動(dòng)態(tài)調控。精準重編程特定亞型以發(fā)揮抗腫瘤作用極具挑戰性,現有技術(shù)難以有效區分和靶向。
如何解決現有難點(diǎn)
研究人員發(fā)現,通過(guò)系統性給予TLR3、TLR4或TLR9激動(dòng)劑(如polyIC、CRX527、CpG-B),直接激活中性粒細胞中的NF-κB信號通路。這一通路不僅上調抗腫瘤相關(guān)基因(如分泌顆粒、NADPH氧化酶組件),還可能通過(guò)抑制凋亡相關(guān)蛋白(如Bcl-2家族)延長(cháng)中性粒細胞的存活時(shí)間,使其在腫瘤微環(huán)境中持續發(fā)揮功能。另外這些TLR激動(dòng)劑還可以在激活中性粒細胞的同時(shí),避免過(guò)度激活其他免疫細胞(如巨噬細胞),減少全身性炎癥風(fēng)險。
而另外一方面,線(xiàn)粒體復合物I抑制劑(如苯乙雙胍)通過(guò)復合物I抑制劑,可以增強線(xiàn)粒體ROS產(chǎn)生,與中性粒細胞自身的NADPH氧化酶產(chǎn)生的ROS協(xié)同作用。抑制腫瘤細胞能量代謝,并能夠間接增強中性粒細胞的氧化應激能力。這種代謝調控可能延緩中性粒細胞的功能衰退,使其在短時(shí)間內高效執行殺傷任務(wù)。
研究人員采用系統性Toll樣受體(TLR)激動(dòng)劑(如TLR3激動(dòng)劑polyIC、TLR4激動(dòng)劑CRX527、TLR9激動(dòng)劑CpG-B)與線(xiàn)粒體復合物I抑制劑(苯乙雙胍、IACS-010759)聯(lián)合治療策略,在多種乳腺癌小鼠模型(包括ER+、HER2+及三陰性乳腺癌)中開(kāi)展實(shí)驗。
小鼠模型實(shí)驗表明,聯(lián)合治療顯著(zhù)抑制原發(fā)腫瘤生長(cháng)及轉移(如肺、腦轉移),而這一療法在免疫缺陷小鼠模型中仍有效。
總結
該策略為像乳腺癌(尤其是三陰性乳腺癌)那樣的冷腫瘤提供了新型治療方向,突破了傳統免疫療法僅依賴(lài)T細胞的局限。期待未來(lái)有更多成果推出。
參考來(lái)源:
John Heath et al, Complex I inhibition combined with TLR activation in the breast tumor microenvironment educates cytotoxic neutrophils, Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.adu5915
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