缺一不可，由冷变热！Cancer Cell重磅报道两种关键的趋化因子“吸引”T细胞侵入肿瘤|免疫治疗大的发现

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两种分子缺一不可，让肿瘤由冷变热。

肿瘤的免疫治疗就是重新激活人体的免疫系统并启动免疫反应来消灭肿瘤。参与免疫反应的主力军是T细胞，它们要想消灭肿瘤细胞，必须侵入敌军内部——肿瘤微环境。然而，一个巨大的障碍是T细胞很难侵入肿瘤细胞的阵营，似乎被施了障眼法，无法搜寻到肿瘤细胞。近日，来自瑞士洛桑大学（University of Lausanne）的研究团队找到了肿瘤细胞和免疫细胞之间“交战”的分子武器，他们发现了两种关键的趋化因子——CCL5和CXCL9（前者由肿瘤细胞表达，后者由巨噬细胞和树突细胞表达）。它们的共表达对于T细胞侵入肿瘤微环境具有重要的作用，并对检查点阻断作出反应。另外发现肿瘤通过表观遗传沉默CCL5逃避免疫攻击。该研究对于癌症的免疫治疗具有重要的意义，未来可以考虑将检查点免疫疗法与表观遗传疗法进行联合。研究论文发表于国际著名期刊《Cancer Cell》，论文题目为“Cooperation between Constitutive and Inducible Chemokines Enables TCell Engraftment and Immune Attack in Solid Tumors”。

▲Cancer Cell. JUNE 10, 2019.

肿瘤细胞有“冷”“热”之分。“冷”“热”指的是这场“攻防战”的激烈程度，即肿瘤细胞群里被免疫细胞渗透的密度。如果肿瘤细胞是“冷”的，这意味着肿瘤细胞群内没有免疫细胞。如果T细胞浸润到肿瘤微环境，两军激烈交战，肿瘤细胞便成了“热”的，通常被称为T cell-inflamed tumors（T细胞炎性肿瘤）。肿瘤越热，说明T细胞侵入的越多，肿瘤被杀死的可能性也就更高。

▲“冷”肿瘤与“热”肿瘤

趋化因子（Chemokines）是调控T细胞侵入肿瘤微环境的信号分子，介导T细胞的迁移等行为。基于表达模式不同，趋化因子被分为组成型（稳态）或诱导型（炎性）。诱导型趋化因子在炎症部位上调，响应于免疫刺激而将活化的效应白细胞募集到组织中。大多数肿瘤也会表达多种趋化因子，形成局部趋化因子网络来介导免疫细胞的浸润。但是，是哪些趋化因子以及它们如何相互作用尚不清楚。

在这项最新研究中，George Coukos等人确定了两种趋化因子CCL5和CXCL9与实体瘤的CD8 + T细胞浸润一致，也就是CCL5和CXCL9都“吸引”T细胞浸润到肿瘤这里来。（CD8 + T细胞，也称为“杀伤细胞”，具有细胞毒性，它们能够直接杀死癌细胞。）

▲六种肿瘤（肾癌、乳腺癌、肺癌、子宫癌、结肠癌、卵巢癌）中CCL5和CXCL9表达之间存在密切关联，它们的共表达与CD8A表达相关。

进一步发现CCL5是由癌细胞表达的，而CXCL9由免疫细胞（巨噬细胞和树突细胞）表达。当CCL5吸引的T细胞到达肿瘤并被肿瘤细胞表面的抗原激活时，它们会释放出一种称为干扰素γ（IFN-γ）的信号蛋白。这导致聚集在肿瘤中的巨噬细胞和树突细胞分泌CXCL9，进一步促进浸润到肿瘤。需要强调的是，仅仅依靠CCL5不足以让T细胞植入肿瘤，必须有CXCL9的帮助。这个过程需要T细胞识别肿瘤抗原。

▲CCL5由癌细胞表达

▲CXCL9由巨噬细胞和树突细胞表达

▲总机制图

癌细胞CCL5的缺失或减少，导致肿瘤相关巨噬细胞（TAMS）中CXCL9表达的显著降低，这导致肿瘤中CD8 + T细胞的逐渐丧失。

癌细胞中CCL5的低表达或缺失与抑制该基因表达的DNA化学修饰相关。CCL5的减少与其5‘UTR的DNA甲基化增加相关，DNA甲基转移酶抑制剂decitabine（5’-aza-2’-deoxycitine）增加卵巢癌细胞系中的CCL5表达。这说明CCL5的表观遗传沉默是肿瘤逃避免疫攻击的一种适应性机制。CCL5表达能够识别肿瘤免疫，肿瘤为了保护自己导致其沉默并不令人惊讶。

需要强调的是，CCL5和CXCL9的共表达可以帮助识别肿瘤被活化T细胞浸润的患者，对免疫检查点阻断疗法（PD1阻断疗法）敏感。

通讯作者George Coukos表示，新发现的免疫逃避机制也可能被用于治疗癌症。CCL5的沉默是可逆的，可以考虑地西他滨（decitabine）药物，重新激活CCL5，将表观遗传疗法与PD1阻断相结合。

▲CCL5和CXCL9共表达对免疫检查点阻断疗法作出反应

总之，组成型趋化因子CCL5和IFN-g诱导型趋化因子CXCL9的共表达和协作在肿瘤中的T细胞浸润具有重要的作用，可能是免疫治疗的强有力的标志物。也突出了肿瘤相关巨噬细胞（TAM）和树突细胞的重要性，它们响应局部IFN-g产生趋化因子以进一步增强T细胞募集。吸引T细胞募集的肿瘤内在趋化因子CCL5的缺失是免疫逃避的常见机制，检查点免疫疗法可以考虑与表观遗传疗法联合。

资料来源：

Denarda Dangaj, et al. Cooperation betweenConstitutive and Inducible Chemokines Enables T Cell Engraftment and ImmuneAttack in Solid Tumors. Cancer Cell (2019) DOI:https://doi.org/10.1016/j.ccell.2019.05.004