741.三年后的问候 (第1/2页)

    【明天10-11点】

    【739/740明天中午放出】

    研究背景

    尽管在手术、放疗和分子靶向治疗方面取得了进展，非小细胞肺癌的死亡率仍然很高。针对程序性细胞死亡蛋白配体1程序性细胞死亡蛋白1轴的ICIs通过激活细胞毒性T细胞活性来促进肿瘤细胞的杀伤。虽然这些抑制剂已经被批准用于晚期NSCLC的治疗，但由于肿瘤微环境中存在多种免疫抑制屏障，大多数患者几乎没有临床获益。因此，迫切需要努力寻找能够克服这些屏障，提高ICIs疗效的免疫调节剂。RT具有潜在的免疫调节特性，因为它可以触发免疫原性细胞死亡和激活抗原提呈细胞，使肿瘤特异性T细胞交叉激活，不仅可以限制原发肿瘤的生长，还可以产生针对远处转移灶的全身性效应。不幸的是，最佳的RT剂量和潜在的分子机制取决于癌症的类型，对于非小细胞肺癌，包括诱导最佳免疫调节的测序和剂量/分割方案，目前还知之甚少。新出现的证据支持ICIs和RT联合治疗包括NSCLC在内的各种肿瘤类型的可能性。一项I期试验显示，以前接受过放射治疗的NSCLC患者在接受ICIs治疗的情况下比没有接受过RT治疗的患者有更长的无进展生存期。然而，由于之前的试验缺乏确定的分子机制，目前的临床试验测试这种组合是由经验选择指导的，而这些选择可能并不是最优的。在这里，我们提供了机械性的见解，可能会加速非小细胞肺癌RT和ICIs联合治疗的发展。

    技术路线

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    研究结果

    特定剂量的RT可增强PD-1阻滞剂的疗效

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    在正在进行的人类和鼠肿瘤的研究中，已经报道了不同剂量的低分割RT，并提出了剂量和分割的关键重要性。因此，我们首先优化了微计算机断层扫描引导下的HKP1荷瘤肺RT方案，该方案可以提高PD-1抑制的治疗效果。我们测试了一种先前报道在乳腺癌模型中具有免疫调节活性的RT方案：8Gy连续3天，以及两种较低剂量的方案，4Gy×3和0.5Gy×3。值得注意的是，4Gy×3联合PD-1抗体可显著控制肿瘤并提高存活率。此外，40%的小鼠无瘤存活，而仅接受PD-1抗体治疗的队列小鼠的无瘤存活率为10%。与单独抑制PD-1相比，0.5Gy×3和8Gy×3的其他剂量联合PD-1抑制并不能显著控制肿瘤或提高生存率。

    通过联合治疗获得持久的T细胞活性

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    为了阐明不同放疗剂量的不同影响，我们在最后一次放疗后1d检测了T细胞浸润和细胞因子的产生。在所有被检查的队列中，4Gy-RT显示在肿瘤胰岛浸润的CD8 T细胞数量最多，在HKP1肺中干扰素-γ /肿瘤坏死因子-α /CD4 T细胞和GzmB /CD8 T细胞数量最多。这些4Gy-RT诱导的T细胞活性与其抑制PD-1的协同作用是一致的。越来越多的T细胞被招募到HKP1肺部，逐渐获得功能障碍的表型，表现为CD4 T细胞的效应细胞因子表达减少，如干扰素-γ和肿瘤坏死因子-α。为了确定4Gy-RT是否增强了原有T细胞的功能，我们用S1P受体抑制剂FTY720治疗HKP1小鼠，FTY720可以阻止活化的T细胞从淋巴结流出。正如预期的那样，FTY720治疗通过减少循环T细胞，将4Gy-RT的效果局限于肺部原有的T细胞。与对照组相比，FTY720取消了4Gy-RT增加干扰素-γ /肿瘤坏死因子-α /CD4 T细胞和GzmB /CD8 T细胞的能力。因此，在FTY720处理的小鼠中，4Gy-RT和抗PD-1联合治疗的效果被取消。这些发现表明，4Gy-RT并不能重新激活TME中原有的功能紊乱的T细胞。

    4Gy-RT治疗可激活TME中的肺驻留棒状细胞

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    为了探索4Gy-RT诱导抗肿瘤免疫反应的机制，我们检测了RT诱导的树突状细胞的激活。4Gy-RT治疗既没有引起肿瘤细胞死亡，也没有增加支气管淋巴结中CD103 交叉呈递的DC。接下来，我们对接受RT联合IgG或PD-1抗体治疗的HKP1肺进行RNA-SEQ分析。比较4Gy-RT组、0Gy组和8Gy-RT组在抗PD-1治疗前后的差异表达基因。通过将IgG队列中4Gy-RT上调的基因与抗PD-1队列重叠，我们识别了144个特定于该有效辐射剂量上调的基因。为了确定这4个Gy-RT特征基因的细胞来源，我们对接受0Gy或4Gy-RT的HKP1荷瘤肺进行了单细胞RNA-seq分析。通过将144个签名基因投影到t分布随机邻居嵌入图，我们发现这些基因在4Gy-RT后在气道上皮/棒状细胞簇中显著上调。

    棒状细胞分泌体与联合治疗的疗效有关

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    无论采用哪种耗竭方法，携带HKP1的肺对4Gy-RT的免疫反应均明显减弱，表现为T细胞向肿瘤胰岛的浸润显著减弱，效应细胞因子的产生减少。值得注意的是，在HKP1荷瘤小鼠中，棒状细胞缺陷取消了联合治疗的疗效。

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    电子显微镜对棒状细胞的进一步表征显示，与对照组相比，从4Gy-RT治疗的肺中分离出的棒状细胞中分泌囊泡的数量增加。我们推测放疗后棒状细胞的分泌可能在提高ICIs疗效中起作用。为了解决这个问题，我们使用Scgb1a1-CreERTM/Snap23Flox/Flox转基因小鼠阻止棒状细胞分泌蛋白进入肺TME。突触体相关蛋白23是SNARE复合体的关键成分，它介导细胞内囊泡融合到膜上，调节胞吐。他莫昔芬