如何重塑腫瘤微環境，強化抗PD-1療效？Treg細胞的Blimp1表達是關鍵！

來源：生物探索作者：人氣：-發表時間：2021-12-30 12:35:00【大中小】

調節性T細胞（Regulatory Tcell, Treg）對維持自身免疫穩態、形成免疫耐受至關重要，但也是腫瘤抑制性微環境形成的重要原因。Treg細胞表達特異性轉錄因子Foxp3，因此常用Foxp3+Treg來表示。已有報道表明，腫瘤浸潤性淋巴細胞（TIL）中Foxp3+ Treg細胞的出現頻率常與各種類型癌癥患者的不良預后有關。在Foxp3+Treg中，發揮免疫抑制效應的細胞亞群（effector Treg,eTreg）能表達特異性轉錄因子Blimp1，該分子已被證實對于維持Foxp3+Treg的免疫抑制功能與遺傳穩定性必不可少。

另外，負責維持正常體液免疫穩態的主要是濾泡調節性T細胞（follicular regulatory T cells, TFR）。TFR主要來源于Treg的分化，能夠負向調控體液免疫的中心軸“TFR-B細胞-抗體”，防止抗體介導的自身免疫性疾病發生。與之功能相反的則是濾泡輔助性T細胞（follicular helpful T cells, TFH），能夠促進B細胞產生抗體。已有文獻報道Blimp1分子的表達是TFR負向調控TFR、B細胞及生發中心（GC）抗體反應的必要條件。然而，Blimp1+eTreg以及其分化而來的TFR對于腫瘤發生發展的作用及機制尚不清楚。

近日，阿拉巴馬大學伯明翰分校的科學家在Molecular Cancer發表題為“Remodeling ofthe tumor microenvironment via disrupting Blimp1+ effector Treg activity augmentsresponse to anti-PD-1 blockade”的最新研究成果。該研究揭示了Blimp1是一種腫瘤浸潤性Treg細胞新的關鍵調控因子，以及通過調節Treg活性來治療腫瘤的潛力。

Blimp1+eTreg和TFR在腫瘤組織中大量浸潤

該團隊首先比較了荷瘤小鼠的腫瘤組織與脾臟組織中TIL的eTreg比例，發現腫瘤中高達80%的TIL為eTreg，而在脾臟中這一比例僅為35%。進一步分析其Blimp1的表達情況，發現腫瘤中的Blimp1+eTreg占該亞群的50%，而脾臟中表達Blimp1的eTreg不足5%。其他表征eTreg免疫抑制功能的分子標志物如Foxp3/GITR/Helios/CTLA-4，均顯示出類似的差異化表達。RNA測序分析顯示TIL eTreg具有不同于脾臟eTreg的轉錄特征。這些數據表明eTreg能夠適應腫瘤微環境，并且展現出更為活躍、強勁的免疫抑制能力。

研究人員同時對生發中心的 TFR、TFH和B細胞（GCB）比例進行分析，發現TFR:TFH比值和TFR:GCB比值均比脾臟中相應數值高2-3倍，提示腫瘤免疫抑制作用可能包括對TFH-B細胞介導的體液免疫的抑制。

從黑色素瘤患者分離出的TIL Treg和TFR表達的Blimp1更高、免疫抑制能力更強

對黑色素瘤患者的多種轉移灶組織及對照的臨近正常組織的分析，包括Blimp1和其他表征eTreg免疫抑制功能的分子標志物的表達情況、TFR、TFH和B細胞的比例等，得到了與上述一致的結果。TGCA數據庫中的分析顯示出PRDM1（表達Blimp1的基因）mRNA水平與FOXP3表達正相關。并且在FOXP3高表達的人群中，PRDM1還與合成CD15的酶表達水平正相關，后者往往標志著eTreg細胞具有極強的免疫抑制能力。此外，PRDM1高表達的黑色素瘤患者出現轉移的比例更大。

（黑色素瘤Blimp1+ eTreg和TFR集聚且PRDM1高表達的黑色素瘤患者更多出現轉移）

特異性敲除Foxp3+eTreg和TFR中的Blimp1可以實現延緩腫瘤生長、增強抑制腫瘤效應

基于以上觀察性的證據，該研究團隊試圖進一步驗證Foxp3+eTreg和TFR中的Blimp1表達是否能夠調控腫瘤免疫反應。結果顯示，敲除PRDM1的轉基因小鼠比野生型小鼠的腫瘤生長速度更慢。免疫圖譜分析也顯示，在敲除該基因后，適應性免疫細胞（CD8+ T細胞和 NK 細胞等）和固有免疫細胞（樹突狀細胞DC和MHCII+ M1類巨噬細胞等）數量更多、活化程度更高，即抗腫瘤免疫反應得到增強。體外實驗也表明，TIL Blimp1缺陷的Treg分化為eTreg后，其免疫抑制能力被削弱。

特異性敲除Foxp3+Treg中的Blimp1導致抗腫瘤體液免疫增強

與前述觀察到的體液免疫增強的現象類似，在特異性敲除Foxp3+Treg中的Blimp1的荷瘤小鼠中，TFH和B細胞（GCB）的比例更多，腫瘤特異的IgE滴度更高，CD3和B220+細胞大量集聚，表示細胞免疫和體液免疫均得到增強。

回輸Blimp1缺陷的TFH，或特異性敲除Foxp3+ Treg中的Blimp1的荷瘤小鼠的血漿，均能發揮抑制腫瘤的作用

為了探索敲除Blimp1治療潛力，研究人員將Blimp1缺陷的TFH基因工程小鼠，發現與對照組相比，實驗組的腫瘤生長速度顯著放緩，并且腫瘤特異性的抗體水平也顯著增加。該研究還發現，這些含高水平（約為對照組的4.5倍）的腫瘤特異性IgE抗體的血漿可以激活巨噬細胞，增加巨噬細胞介導的吞噬和殺死腫瘤細胞，從而延緩腫瘤生長。

Blimp1缺陷Treg表達譜發生變化，重塑腫瘤微環境

利用RNA測序技術，該團隊分析了Blimp1缺陷Treg差異表達的基因，發現反應Treg細胞穩定性和免疫抑制能力的基因下調，而與自然殺傷細胞（NK）的細胞毒性程序相關的基因上調，其中包括轉錄因子Exoms。刪除Blimp1缺陷Treg中的Exomes，發現腫瘤生長速度加快，一定程度抵消了Blimp1缺陷的腫瘤抑制效應，表明Blimp1可能部分是通過Exome1起作用。對于腫瘤微環境的分析結果則顯示，Blimp1缺陷引起CD45-細胞I型干擾素分泌相關基因下調，血管生成相關基因、MHCI 和MHCII 分子、抗原提呈相關通路基因上調，這些均表明TIL抗腫瘤免疫細胞活性增強、腫瘤自身免疫原性增加。

基于以上證據，研究人員嘗試比較在Blimp1缺失和野生型狀態下免疫檢查點阻斷療法的差異。令人驚喜的是， anti-PD-1顯著降低了Blimp1缺陷小鼠的腫瘤生長，而對野生小鼠的腫瘤控制沒有顯著改善。

盡管人們很早就嘗試通過清除或抑制體內的Treg細胞來增強抗腫瘤反應，但該療法往往受阻于嚴重的自身免疫性副作用。本研究發現TILBlimp1-deficient Treg細胞的獨特轉錄特征及其對腫瘤微環境的重塑，可以顯著增強抗腫瘤免疫反應，且不引起自身免疫性疾病，這對于開發有效的、較少不良反應的腫瘤免疫療法帶來了希望。該成果也為如何通過控制Treg活性用于腫瘤治療以及如何設計聯合免疫檢查點阻斷療法提供了一個新的方向。