|
背景 程序性死亡配体-1 (PD-L1)是侵袭性肿瘤的一种有前途的治疗靶点。PD-L1主要在发炎的上皮组织、癌细胞或宿主基质细胞中检测到；其表达被认为是抗PD-1/PD-L1治疗获益的预测性生物标志物。然而，几项临床研究强调，与PD-L1 癌细胞增加的患者相比，PD-L1 宿主细胞增加的患者更可能受益于抗PD-1/PD-L1治疗。目前，人类癌症中PD-L1 宿主细胞的性质、调控和功能尚不明确。肝细胞癌 (HCC)是世界上第五大常见癌症，预后极差。本研究的目的是阐明肝细胞癌 (HCC)中PD-L1 宿主细胞的性质、调控和功能相关性。2022年2月16日，来自中国南京医科大学姑苏学院的Yun Chen及其团队在Gut (IF: 19.819)杂志上发表名为PD-L1 blockade liberates intrinsic antitumourigenic properties of glycolytic macrophages in hepatocellular carcinoma的研究[1]。1、PD-L1 宿主巨噬细胞表现出 HLA-DRhighCD86high表型并在 HCC 中显著产生抗肿瘤性 IL-12p70。2、在HCC中，固有的糖酵解代谢使PD-L1 巨噬细胞具有抗致瘤特性。3、由肝癌细胞衍生的纤连蛋白1引发的PKM2/HIF-1α轴触发巨噬细胞的多能极化。4、PD-L1阻断可消除了PD-L1显性免疫抑制，释放糖酵解巨噬细胞固有的抗肿瘤能力。5、PKM2 糖酵解巨噬细胞增加预示患者预后不良，阻断这些细胞的PD-L1释放了固有的抗肿瘤活性。6、选择性地调控糖酵解巨噬细胞在HCC肿瘤中的作用可能为抗癌治疗提供一种精确的策略。我们使用共焦显微镜检查了HCC标本 (n=10)中PD-L1的表达模式，发现PD-L1主要由CD68 巨噬细胞表达，其他基质细胞和肝癌细胞仅微弱表达 (图1A)。为了进一步确认PD-L1的来源，我们从HCC肿瘤和配对的非肿瘤肝脏和血液 (n=9)中制备了单细胞悬液。PD-L1在血液单核细胞上呈弱表达 (图1B)。尽管肿瘤周围肝组织中PD-L1 巨噬细胞 (CD14 /dim细胞)的百分比也增加，但PD-L1表达强度较低 (图1B)。正如预期，大多数肿瘤组织中含有显著更大比例的PD-L1 /high巨噬细胞 (图1B)。相比之下，在HCC肿瘤中，其他基质细胞 (包括B细胞、T细胞、NK细胞和中性粒细胞以及CD45非造血细胞)几乎不表达或仅微弱表达PD-L1。因此，宿主巨噬细胞是HCC肿瘤中PD-L1的主要来源。值得注意的是，巨噬细胞极化与细胞代谢程序的变化密切相关。为了检查代谢过程是否决定巨噬细胞PD-L1表达，我们应用实时PCR比较HCC肿瘤 (n=3)的PD-L1 和PD-L1巨噬细胞中代谢酶的转录谱。一般而言，PD-L1巨噬细胞主要表达与线粒体OXPHOS相关的代谢酶 (图1C)，呈现代谢静止状态。有趣的是，PD-L1 巨噬细胞显著表达了关键的限速糖酵解酶 (图1C，D)。我们评估了细胞外酸化率，它将质子产生量化为乳酸生成替代物，从而反映了总糖酵解通量。在支持方面，与PD-L1巨噬细胞相比，PD-L1 巨噬细胞表现出显著更高的基础和最大糖酵解率 (图1E)。我们还检测到PD-L1 巨噬细胞中葡萄糖转运体Glut1明显上调 (图1F)，表明葡萄糖整合增强。因此，离体培养的PD-L1 巨噬细胞显示出更大的能力来结合荧光葡萄糖类似物2-脱氧葡萄糖 (2-NBDG) (图1G)，并产生明显更多的乳酸盐 (图1H)。图1. 糖酵解触发人类 HCC 肿瘤中巨噬细胞上的 PD-L1我们接下来询问抑制肿瘤巨噬细胞中的糖酵解代谢是否会消除PD-L1诱导的免疫特权。为了解决这种可能性，我们从HCC肿瘤组织中纯化了PD-L1 和PD-L1巨噬细胞，以及自体浸润T细胞，然后进行ELISpot分析。与PD-L1 巨噬细胞共培养的肿瘤T细胞 (而非PD-L1巨噬细胞)表现出IFN-γ生成受损 (图2A)。与我们的假设一致，通过将PD-L1 巨噬细胞预暴露于糖酵解抑制剂2-DG 1天来抑制PD-L1表达 (图1I)显著恢复了肿瘤T细胞产生IFN-γ的能力，其水平与未治疗的肿瘤T细胞产生的水平相当 (图2A)。值得注意的是，我们还通过用单克隆抗体 (mAb) MIH1并行预培养PD-L1 巨噬细胞来阻断PD-L1效应。值得注意的是，这种治疗消除了巨噬细胞PD-L1诱导的免疫特权，并显著增强了T细胞产生IFN-γ的能力 (图2A)。因此，这些数据表明PD-L1 巨噬细胞含有固有的抗肿瘤特性，这种特性可能由糖酵解代谢维持，但被PD-L1信号掩盖。糖酵解代谢同时控制巨噬细胞的抗致瘤特性和炎症诱导的PD-L1表达考虑到人HCC PD-L1 巨噬细胞固有的抗肿瘤特性 (图2)，我们接下来探讨了这些细胞的活化状态和细胞因子产生情况。有趣的是，与PD-L1巨噬细胞相比，PD-L1 巨噬细胞显著表达MHC II类分子HLA-DR和共刺激CD86 (图3A)；在从HCC肿瘤分离的巨噬细胞中检测到PD-L1和HLA-DR的强度之间存在显著相关性 (n=11) (图3B)。通过检查这些蛋白在HCC肿瘤样本 (n=8)连续切片中的表达，进一步证实了巨噬细胞上HLA-DR和PD-L1共存。大多数HLA-DRhighPD-L1 CD68细胞聚集在侵袭边缘，也是CD8 细胞毒性T细胞的主要聚集部位 (图3C)。与这些发现一致，我们进一步证明PD-L1 肿瘤巨噬细胞 (而非其PD-L1对应物)有效表达促炎性IL-1β、IL-6和TNF-α，以及抗肿瘤性IL-12p70 (图3D，E)，这是人类和小鼠Th1应答的显著诱导剂。选择性调控HCC肿瘤中糖酵解巨噬细胞的环境可能恢复其抗肿瘤特性，并为抗癌治疗提供精确的策略。https://gut./content/early/2022/02/15/gutjnl-2021-3263501.Lu Li-Gong,Zhou Zhi-Ling,Wang Xu-Yan et al. PD-L1 blockade liberates intrinsic antitumourigenic properties of glycolytic macrophages in hepatocellular carcinoma.[J] .Gut, 2022, undefined: undefined.
|
