2025年6月 第377378期

研究揭示干扰素-γ协调脑膜抗肿瘤反应

美国纪念斯隆-凯特琳癌症中心Remsik等研究揭示了干扰素-γ协调脑膜抗肿瘤反应,揭开了软脑膜中“无效抗肿瘤反应”的原因,揭示了肿瘤软脑膜转移相关的独特免疫机制。(Nature. 2025年5月14日在线版)

软脑膜(leptomeninges)由蛛网膜、软脑膜及两者之间的蛛网膜下腔组成,这层充满了脑脊液的脑膜包裹着大脑。软脑膜是许多实体瘤常见的远处转移部位,当肿瘤细胞转移进入软脑膜,会引发强烈的炎症反应。尽管有大量免疫细胞存在,肿瘤细胞在软脑膜中仍能继续生长,导致被称为软脑膜转移的实体瘤致命转移发生。

该研究显示,软脑膜内的抗肿瘤免疫应答较为特殊,核心炎症介质是主要由软脑膜内T细胞产生的干扰素γ(IFNγ),它会募集外周髓系细胞,组建特殊的树突状细胞(DC)小团体(特征为CCR7+),再由DC调控NK细胞抗击入侵软脑膜的癌细胞,而IFNγ或其受体缺失就会导致致命的转移发生。

377-378期(完成)-80-.jpg

研究者对比了软脑膜转移患者(乳腺癌、肺癌及黑色素瘤)与未发生转移患者的脑脊液,发现了软脑膜转移相关的两大突出特征:其一是脑脊液里出现大量髓系和淋巴系免疫细胞,而未发生转移患者的脑脊液中几乎仅有CD4+ T细胞;其二则是脑脊液中存在多种炎症配体的显著上调,而IFNγ的表达上调最显著且跨瘤种存在。

研究者构建并分析了小鼠软脑膜转移模型,证实水平升高的IFNγ由软脑膜的T细胞和NK细胞产生,且T细胞是主要来源,而响应IFNγ信号的则包括单核细胞、巨噬细胞、T细胞和DC;敲除IFNγ或产生它们的细胞,则会显著降低脑脊液中DC与NK细胞数量,也会使软脑膜转移灶增殖彻底失控,但值得注意的是,将软脑膜转移模型细胞注射到小鼠身体其他部位,IFNγ就不会产生类似影响,提示其作用是区域特异性的,只在软脑膜内生效的。

相反,使软脑膜内的IFNγ过表达,即可显著抑制转移灶生长,且不会引起神经退行性病变或明显的神经炎症,相应来阻击脑转移的也主要是T细胞、NK细胞和DC。进一步实验显示,虽然软脑膜内富集了多个经典树突状细胞(cDC)亚群,但真正对抗肿瘤免疫应答至关重要的是从外周迁移而来的CCR7+ DC,它们的存在与癌细胞凋亡水平上升正相关。

DC并不是直接的细胞毒效应细胞,结合其他免疫细胞的分布,能受DC指挥抗癌的也就只有NK细胞了,最后一部分的分析也证实,CCR7+ DC可通过分泌白介素-12和白介素-15,支持NK细胞的存活、增殖及正常抗肿瘤能力。而这条由IFNγ串起来,由DC和NK细胞参与的抗肿瘤免疫应答路径,也与人体内其他部位的适应性免疫应答区别很大,所以未来要设计更好的软脑膜转移治疗策略,重点就得放在DC和NK细胞身上。

临床标本的多模式分析显示,在小脑膜转移瘤中存在大量炎症浸润,IFNγ富集并导致下游信号传导。为了研究和克服软脑膜内这种无效的抗肿瘤反应,研究者建立了同基因肺癌、乳腺癌和黑色素瘤的软脑膜-转移模型。

研究者发现,在多种实体瘤的软脑膜转移小鼠模型中,缺乏IFNγ或其受体的转基因宿主小鼠无法控制脑软脑膜转移瘤的生长,而过表达IFNγ可以控制癌细胞的生长。进一步研究揭示,软脑膜T细胞产生IFNγ,促进DC向CCR7+ DC亚群分化,而CCR7+ DC通过调控自然杀伤细胞来控制软脑膜中癌细胞的生长。研究发现了软脑膜特异性的IFNγ信号传导机制,并且提出针对软脑膜的免疫治疗思路。

通过靶向腺相关病毒系统,软脑膜过表达Ifng可独立于适应性免疫控制肿瘤细胞生长。使用一套转基因宿主,证明了软脑膜T细胞产生IFNγ来积极招募和激活外周髓细胞,产生多种DC亚群。不依赖抗原呈递,迁移的CCR7+ DC协调自然杀伤细胞的内流、增殖和细胞毒性作用,以控制肿瘤细胞在脑膜内的生长。该研究确定了独特的,软脑膜生长特异性IFNγ信号,并提出了一种针对该空间肿瘤的免疫治疗方法。

(编译 赵可心)

377-378期(完成)-81-.jpg

+A -A