《OncoImmunology》:Steroid receptor coactivator 3-deficient regulatory T cells eradicate multiple solid tumors in syngeneic mouse models
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这项研究深入探讨了在调节性T细胞(Tregs)中敲除类固醇受体共激活因子3(SRC-3)在多种实体瘤治疗中的潜力。通过在小鼠同基因模型中的实验,该研究证实,SRC-3缺陷的Tregs能够在胶质母细胞瘤、黑色素瘤和肺癌模型中重塑肿瘤免疫微环境,有效清除肿瘤,且不引发免疫相关不良事件(irAEs),这为开发针对难治性实体瘤的新型、安全的免疫疗法提供了强有力的理论支持和实验依据。
材料与方法
本研究使用Baylor College of Medicine建立的遗传工程小鼠模型。实验组采用他莫昔芬诱导的Treg细胞特异性SRC-3敲除(SRC-3f/f:Foxp3ERT2Cre/Y)双基因雄性小鼠,对照组为条件性敲除等位基因杂合小鼠(SRC-3f/f)。分别构建了三种同基因肿瘤模型:将荧光素酶标记的CT-2A细胞系原位注射至小鼠脑内建立胶质母细胞瘤模型;将荧光素酶标记的B16F10细胞系皮内注射建立黑色素瘤模型;将荧光素酶标记的LL/2细胞系经气管内注射建立肺癌模型。在肿瘤建立后,通过腹腔注射他莫昔芬诱导SRC-3在Tregs中的特异性敲除。肿瘤生长通过活体生物发光成像(IVIS)系统进行无创监测,并使用统计软件(GraphPad Prism 8)进行分析。在特定时间点处死小鼠,收取脑、皮肤(黑色素瘤)和肺组织进行组织学分析。通过免疫组织化学(IHC)和免疫荧光(IF)染色,检测肿瘤组织中CD4+T细胞、CD8+T细胞和自然杀伤(NK)细胞(通过CD49b标记)的浸润情况,并使用QuPath软件进行定量。
结果
SRC-3敲除的Treg细胞在小鼠同基因模型中清除胶质母细胞瘤
为评估SRC-3缺陷Tregs在胶质母细胞瘤中的作用,将荧光素酶标记的CT-2A细胞原位注射至小鼠大脑。生物发光成像显示,在对照组(SRC-3f/f)小鼠中,胶质母细胞瘤持续进展,荧光信号强烈;而所有实验组(SRC-3f/f:Foxp3ERT2Cre/Y)小鼠的肿瘤荧光信号在注射后迅速减弱并最终消失,表明肿瘤被清除。生存分析进一步证实,所有对照组小鼠在肿瘤细胞接种后41天内死亡,而所有实验组小鼠在至少52天的观察期内均存活。组织学分析显示,实验组小鼠脑中肿瘤体积显著小于对照组,并且肿瘤内CD4+和CD8+T细胞的浸润水平显著增加。这些结果表明,Tregs中敲除SRC-3能够促进抗肿瘤免疫,从而清除胶质母细胞瘤。
SRC-3敲除的Treg细胞在小鼠黑色素瘤模型中抑制肿瘤进展
在黑色素瘤模型中,将B16F10细胞皮内注射至小鼠体内。结果显示,在对照组中,多数小鼠的黑色素瘤快速进展;而在实验组中,四分之三的小鼠表现出显著的肿瘤生长抑制。肿瘤体积测量与生物发光信号结果一致,实验组的肿瘤负荷显著降低。生存率方面,对照组小鼠因肿瘤体积达到上限均在23天内被处死,而实验组小鼠的存活率达到75%,且存活小鼠在长期观察中未见肿瘤复发。对肿瘤组织的免疫荧光分析表明,实验组小鼠的黑色素瘤组织中,CD4+T细胞、CD8+T细胞和NK细胞的浸润均显著多于对照组。这表明SRC-3的缺失改变了Tregs的功能,使其从免疫抑制转变为促进效应免疫细胞浸润,从而抑制黑色素瘤。
SRC-3敲除的Treg细胞在小鼠肺癌模型中抑制肿瘤进展
在肺癌模型中,将LL/2细胞经气管注射至小鼠肺部。在实验初期,两组小鼠的肿瘤生物发光信号均出现短暂消退。然而,在后续观察中,对照组小鼠的肿瘤信号重新出现并增强,而实验组小鼠的信号则持续处于低水平或消失。生存曲线显示,所有对照组小鼠在32天内死亡,而实验组有五分之三的小鼠存活。值得注意的是,实验组中两只死亡的小鼠在死亡时并未检测到肿瘤信号,组织学检查也证实其肺部未见明显肿瘤肿块,表明其死亡原因与肿瘤无关。对肺肿瘤组织的免疫组化分析同样显示,实验组小鼠肿瘤中CD4+T细胞、CD8+T细胞和NK细胞的浸润显著增加。这些数据共同表明,SRC-3缺陷的Tregs能够有效抑制肺癌进展并延长生存期。
讨论
免疫检查点阻断(ICB)疗法虽然改善了一些癌症的治疗效果,但其疗效受限于肿瘤的免疫状态(“冷”或“热”肿瘤)。许多实体瘤,如胶质母细胞瘤,属于“免疫冷”肿瘤,对ICB疗法反应有限。本研究表明,敲除Tregs中的SRC-3,能够将这些“冷”肿瘤转变为“热”肿瘤。其核心机制在于,SRC-3缺陷的Tregs被招募至肿瘤微环境(TME)后,不仅自身增殖能力更强,还能通过激活干扰素γ(IFN-γ)/CXC趋化因子配体9(CXCL9)轴,主动招募表达CXC趋化因子受体3(CXCR3)的细胞毒性T细胞和NK细胞,从而重塑免疫抑制性的肿瘤微环境,建立起强大的抗肿瘤免疫应答。
与传统的ICB疗法不同,SRC-3KO Treg疗法并不依赖于预先存在的“热”肿瘤微环境,而是能够主动创造这种环境,这使其可能对多种类型的实体瘤都有效。此外,该疗法在先前针对三阴性乳腺癌和前列腺癌的研究以及本研究的三种癌症模型中,均未观察到明显的免疫相关不良事件(irAEs),展现了其良好的安全性。研究还提示,基于SRC-3KO Tregs的治疗可能具有持久的保护效应,能够防止肿瘤复发,这为将其开发为一种“癌症疫苗”或长期的免疫治疗平台提供了可能。未来,深入研究SRC-3KO Tregs在不同癌种中发挥作用的具体信号通路,并开展肿瘤再攻击实验,将有助于进一步评估其作为广谱免疫治疗策略的临床转化潜力。