血液系统恶性肿瘤,包括各类白血病、淋巴瘤和多发性骨髓瘤(MM)等,因其高转移率和较差的预后,对全球患者健康构成严峻挑战。尽管近年来癌症免疫疗法取得了突破性进展,但在面对一些难治性血液肿瘤时,其疗效仍有局限。这其中一个关键因素便是肿瘤细胞巧妙的“免疫逃逸”机制。
揭示免疫逃逸新机制:PSGL-1的关键作用
肿瘤的发生发展与复杂的肿瘤微环境息息相关,其中免疫细胞和非免疫细胞的相互作用至关重要。肿瘤细胞能够通过多种途径抑制免疫细胞的功能,从而逃避免疫系统的清除。例如,它们可能过表达CD47、PD-L1、CD24等“别吃我”信号分子,与巨噬细胞上的抑制性受体结合,从而抑制巨噬细胞的吞噬作用。近期,中山大学陈俊、Yi Wei以及杭州美赛生物医药科技有限公司袁红等研究团队在《Science Immunology》上发表了一项重要研究,揭示了PSGL-1作为一种新型吞噬检查点,在血液系统恶性肿瘤免疫逃逸中的关键作用。
这项研究深入分析了血液系统肿瘤细胞中免疫抑制分子的表达情况,发现PSGL-1在多种血液系统恶性肿瘤中呈现高表达,并且与患者的不良预后显著相关。这一发现为理解血液肿瘤的免疫逃逸机制提供了全新视角,也为开发靶向治疗新策略指明了方向。
PSGL-1高表达:血液肿瘤预后不良的警示信号
研究人员通过RNA测序(RNA-seq)和流式细胞术等先进技术,证实了PSGL-1在多种血液系统肿瘤细胞,如EL4 T细胞淋巴瘤细胞中,存在显著的高表达。更令人关注的是,PSGL-1的高表达与患者的生存率降低密切相关。例如,在急性髓系白血病(AML)和多发性骨髓瘤(MM)患者中,PSGL-1表达水平越高,预后越差。
为了进一步验证PSGL-1在肿瘤进展中的作用,研究团队利用CRISPR-Cas9基因编辑技术,敲除了EL4细胞中的PSGL-1。结果显示,在小鼠模型中,缺乏PSGL-1的肿瘤细胞生长速度显著减慢,甚至有超过20%的肿瘤完全消退。这有力地证明了PSGL-1在促进血液肿瘤生长中的关键角色。
图1 血液肿瘤细胞中PSGL – 1的表达促进肿瘤生长
PSGL-1如何影响肿瘤微环境?巨噬细胞是关键!
研究进一步探讨了PSGL-1缺失对肿瘤微环境的影响。通过RNA-seq和单样本基因集富集分析(ssGSEA),研究人员发现,在PSGL-1缺失的肿瘤中,巨噬细胞和树突状细胞的浸润显著增加。流式细胞术和免疫组化(IHC)染色也证实了肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)和树突状细胞(DCs)的浸润水平升高。
值得注意的是,通过免疫细胞耗竭实验,研究团队发现PSGL-1缺失对T细胞(CD4+和CD8+)的抗肿瘤免疫作用并非决定性因素,而巨噬细胞的耗竭却能完全恢复PSGL-1缺失肿瘤的生长。这表明,PSGL-1主要通过抑制巨噬细胞的功能来促进肿瘤免疫逃逸。
图2 肿瘤细胞中PSGL – 1的表达抑制巨噬细胞的抗肿瘤功能
PSGL-1抑制巨噬细胞吞噬作用的分子机制
为了深入理解PSGL-1抑制巨噬细胞吞噬作用的分子机制,研究人员进行了体外实验。结果显示,缺乏PSGL-1的肿瘤细胞(如L1210细胞)被巨噬细胞吞噬的效率显著提高。同时,PSGL-1缺失也促进了肿瘤细胞与巨噬细胞之间的结合,这种结合的增强与巨噬细胞吞噬作用的提升密切相关。
研究揭示,PSGL-1可能通过阻碍肿瘤细胞上的ICAM-1与巨噬细胞上的LFA-1(CD11a/CD18)之间的相互作用来抑制吞噬作用。此外,PSGL-1的缺失还能激活整合素信号通路和细胞骨架重排,这些过程对于诱导有效的吞噬作用至关重要。
图3 PSGL – 1抑制巨噬细胞对血液系统肿瘤的吞噬作用
图4 肿瘤PSGL-1通过阻碍ICAM-1/ LFA-1相互作用抑制巨噬细胞吞噬作用
抗PSGL-1抗体:血液肿瘤免疫治疗的新希望
基于上述发现,研究团队进一步探索了靶向PSGL-1的治疗潜力。通过分析公共数据库中的RNA-seq数据,他们再次确认了PSGL-1在多种人类血液系统肿瘤中的高表达及其与不良预后的关联。随后,研究人员成功开发出一种针对人类PSGL-1的单克隆抗体(αhPSGL-1),并在体外实验中证明该抗体能够显著促进人类肿瘤细胞(如T-ALL、AML和MM细胞)被巨噬细胞吞噬。
在小鼠模型中,这种抗PSGL-1抗体表现出强大的抗肿瘤效果,能够显著抑制人类血液系统肿瘤的生长,并延长荷瘤小鼠的生存时间。更令人振奋的是,当抗PSGL-1抗体与抗CD38抗体联合使用时,能够更有效地抑制T-ALL肿瘤的生长,并进一步延长小鼠的生存时间。这为未来血液系统恶性肿瘤的联合免疫疗法提供了新的思路。
图5 一种针对人PSGL – 1的单克隆抗体可在体外促进肿瘤细胞的吞噬作用
图6 一种抗人PSGL – 1抗体可促进荷人血液系统肿瘤异种移植物小鼠的抗肿瘤反应
研究总结与未来展望
这项开创性的研究全面揭示了PSGL-1在血液系统肿瘤中的高表达与肿瘤进展及不良预后的紧密关联。研究证实,PSGL-1通过抑制巨噬细胞的吞噬作用,成为肿瘤免疫逃逸的关键“幕后黑手”。通过基因敲除PSGL-1或使用抗PSGL-1抗体,能够显著增强巨噬细胞对肿瘤细胞的清除能力,并在动物模型中有效抑制肿瘤生长。
这些重要发现不仅加深了我们对血液肿瘤免疫逃逸机制的理解,更为开发针对PSGL-1的创新免疫治疗策略提供了坚实的科学依据。随着未来研究的深入,靶向PSGL-1的药物有望成为白血病、淋巴瘤、骨髓瘤等血液系统恶性肿瘤患者的新希望。对于寻求前沿癌症用药信息或考虑海外购药、靶向药代购的患者及家属,持续关注此类临床研究进展至关重要。