来源:市场资讯
(来源:Scientific Services和元生物)
口腔鳞状细胞癌(OSCC)是头颈部最常见的恶性肿瘤,占头颈部癌症的 90% 以上,晚期确诊患者的 5 年生存率特别低。尽管已有研究揭示了与 OSCC 相关的众多分子事件,但对于肿瘤微环境(TME)的空间特征及其内部相互作用的全面理解仍不完整。
2026年5月8日,上海交通大学医学院附属第九人民医院/复旦大学附属中山医院研究团队在Journal for ImmunoTherapy of Cancer(IF 10.9)上发表了题为“Sensory neuron-derived CCL5 orchestrates an immunosuppressive niche via regulatory T cells to fuel head and neck tumor progression”的研究论文。肿瘤内的神经可通过 CCL5介导的趋化作用增强调节性 T 细胞(Tregs)的募集,并进一步通过激活 RAMP1 信号通路促进 Tregs 获得免疫抑制表型。在治疗方面,CCL5 阻断剂与抗 CTLA-4 抗体的联合治疗、RAMP1 阻断剂与anti-PD-1抗体的联合治疗均表现出显著增强的抗肿瘤效果。
·研究结果·
1
OSCC的空间转录组特征
收集了4例口腔鳞状细胞癌样本(TN0:无PNI;TN1-3:伴有PNI),进行10x Visium空间转录组测序(图1)。空转spots被进一步鉴定为neural niche、nerve-independent tumor、上皮组织、间质、肌肉和免疫细胞富集区(图1D)。三个PNI样本中neural niche区域较大;而无PNI的样本中,非神经依赖性肿瘤(nerve-independent tumor)区域较大(图1E-1F )。
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伴或不伴PNI的OSCC表现出不同的肿瘤发生机制
S100A 和感觉神经元标记物 TRPV1在neural niche中的表达显著高于肿瘤区域(图 2A)。Commot信号通路分析发现,神经生长因子 (NGF) 信号通路仅在 PNI 中富集(图2B )。KEGG分析显示,neural niche与 T 细胞分化和功能的关系密切(图 2C、D)。Infercnv 分析发现肿瘤区域的拷贝数变异(CNV)水平显著高于neural niche区域(图 2E)。CellChat分析显示,肿瘤区域更多地与肿瘤增殖相关,如EGF信号通路(图2F);而neural niche区域与细胞因子或趋化因子相关,如TGFβ信号通路(图2G)。对EGF及TGFβ通路进一步分析表明,neural niche与免疫细胞的相互作用更强(图2H-2G)。这些结果表明,尽管neural niche和肿瘤区域都被鉴定为恶性区域,但其内在驱动因素却截然不同。
3
PNI导致Treg细胞浸润,从而形成抑制性微环境
解卷积分析发现neural niche区域富集了最丰富的免疫细胞(图3A、B),且Treg细胞是最主要的细胞谱系(图3C)。Neural niche区域的Treg细胞特征比肿瘤区域更为丰富,而在不存在PNI的样本中,浸润的Treg细胞较少(图3D)。免疫检查点基因和Treg标志物,如PDCD1、CTLA-4、TIGIT、HAVCR2、LAG3、FOXP3和IL2RA主要在neural niche区域表达。Neural niche的功能特征是代谢活动增强,包括糖酵解、氧化磷酸化和脂肪酸代谢。此外,炎症反应和细胞因子在这些区域显著富集,而活性氧相关通路则在肿瘤区域则更为富集。
将神经分为三类:肿瘤周围神经(Peritumoral)、肿瘤内未受侵袭(intratumoral non-invaded)和肿瘤内受侵袭(intratumoral invaded),FOXP3在这三组中呈现出递增趋势(图3E)。PNI中Treg细胞比例显著更高;且Treg细胞比例随DOI的增加而增加(图3F-3H)。为了进一步评估Treg细胞是否受PNI的影响,对神经(PGP9.5)和Treg细胞(FOXP3)进行空间分布分析。根据与nerve fascicles的距离,将组织区域划分为:<150 µm、150–300 µm 和 300–450 µm(图 3I )。随着与nerve fascicles距离的增加, FOXP3 +细胞的数量逐渐减少(图 3J)。由于 Treg 细胞被认为是TME中重要的抗炎调节因子,因此推断神经与 Treg 细胞之间的相互作用是导致预后不良的主要因素。
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Neural niche来源的CCL5募集Treg细胞以促进肿瘤生长
进一步研究了神经募集Treg的机制,观察到CCL信号通路可能发挥重要作用,尤其在neural niche区域,CCL5可能是neural niche分泌的最有效的Treg配体(图4A-4B),在neural niche的表达也显著升高(图4C)。因此,推测TME中的neural niche可能通过促进CCL5的分泌来募集Treg细胞。Transwell实验验证了CCL5显著促进Treg细胞的迁移(图4D、E)。CCL5与其受体ACKR1在neural niche区域表现出高度的空间共定位。mIF也验证了ACKR1-CCL5和ACKR1-Treg的共定位(图4F)。
另一项mIF分析表明:CCL5优先富集于感觉神经标志物CGRP附近。结合之前的研究结果,提示neural niche内的感觉神经可能增强局部CCL5的产生能力。使用小鼠原位舌癌模型进一步评估了CCL5阻断的抗肿瘤疗效,结果表明:单独CCL5抗体治疗显著缩小了肿瘤体积,CCL5和CTLA-4联合治疗表现出更强的肿瘤抑制作用,并显著降低了Tregs细胞数量,表明二者具有协同抗肿瘤效应(4G-4I)。
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Neural niche通过CGRP-RAMP1轴诱导Treg细胞的抑制功能
观察到RAMP1信号通路可能是神经与Treg细胞相互作用的潜在因素(图5A)。RAMP1是神经源性CGRP的经典受体;其在PNI中的富集表明TME中存在神经-免疫细胞相互作用。空间转录组分析表明RAMP1与Treg细胞存在共定位(图5B)。mIF显示,PNI阳性区域的FOXP3和CGRP信号强度显著高于PNI阴性区域(图5C)。为了研究神经对 Treg 细胞的影响,将TG与 Treg 细胞进行共培养。共培养后RAMP1+Treg 细胞的比例显著增加;当加入CAP 抑制神经活动时,这种增加被消除(图 5E)。
此外,共培养后,RAMP1、FOXP3、CTLA-4、PD-1 和 TIM-3 的 荧光强度增强,但当CAP 抑制神经活动时,这些荧光强度降低(图 5F-J)。CAP治疗导致CD8+T细胞浸润增加(图5P)。为了研究阻断CGRP-RAMP1轴对Treg细胞的影响,设计了一个体外共培养系统。在TG或CGRP刺激下,RAMP1和免疫检查点基因的表达显著上调。添加Rimegepant后,这些升高被有效逆转,表明抑制CGRP-RAMP1轴可减弱Treg细胞活化和免疫检查点相关基因的上调表达(图5Q-U)。
6
阻断CGRP-RAMP1信号通路可缓解肿瘤微环境的抑制作用
在neural niche区域,CD8 + T 细胞被 Treg 细胞包围(图6A)。mIF显示,在PNI中,CGRP信号越强,FOXP3信号也越强,反之亦然(图6B),表明CGRP表达与Treg浸润呈正相关。为了阐明CGRP的分子机制,对CGRP或CGRP联合Rimegepant治疗的小鼠T细胞进行RNA测序(图6C )。CGRP治疗显著上调了免疫检查点分子Ramp1以及Treg经典免疫抑制细胞因子IL-10和TGFβ1的表达。CD8+T细胞中的细胞毒性效应分子Gzmb和Ifng则显著下调。值得注意的是,在CGRP联合Rimegepant治疗后,这些改变部分逆转。
体内验证表明,CAP、Rimegepant和anti-PD-1单药治疗均显著抑制了肿瘤生长,而Rimegepant联合anti-PD-1治疗的抗肿瘤效果最为显著(图6D、E)。联合治疗显著减少了Treg浸润,降低了RAMP1表达,并降低了多种免疫检查点抑制剂(ICI)的表达(图6F-K)。相反,联合治疗显著增加了CD8+T细胞浸润,并增强了细胞毒性标志物GZMB和IFN-γ的表达,而PD-1表达则显著降低(图6L-O)。这些研究结果表明,CGRP-RAMP1阻断和PD-1抑制在重塑肿瘤免疫微环境方面具有协同作用。
原文链接:https://jitc.bmj.com/content/14/5/e013958
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