标题:CRIP1 fosters MDSC trafficking and resets tumour microenvironment via facilitating NF-κB/p65 nuclear translocation in pancreatic ductal adenocarcinoma
发表杂志:Gut
IF:23.0/Q1
发表时间:4 August 2023
研究背景
胰腺导管腺癌(Pancreatic ductal adenocarcinoma, PDAC)是一种高侵袭性和致死性的恶性肿瘤,传统治疗方法如化疗和放疗效果有限。近年来,尽管免疫检查点抑制剂疗法在某些癌症类型中取得了显著进展,但在PDAC患者中的疗效仍然有限。因此,探索改善PDAC免疫微环境的新策略对于提高患者的生存率至关重要。
来自复旦大学的研究团队在《Gut》杂志上发表了题为“CRIP1 fosters MDSC trafficking and resets tumour microenvironment via facilitating NF-κB/p65 nuclear translocation in pancreatic ductal adenocarcinoma”的文章,该研究应用质谱流式(Mass Cytometry)、成像质谱流式(imaging mass cytometry, IMC)等技术,对胰腺导管腺癌(PDAC)的肿瘤微环境进行深入探究,研究发现PDAC肿瘤微环境中存在复杂的细胞通讯,CRIP1高表达与较差的预后密切相关。CRIP1通过促进p65核转运,诱导CXCL1/5的转录激活,从而促进髓源性抑制细胞的浸润,形成免疫抑制性的肿瘤微环境。此外,CXCR1/2抑制剂SX-682能够阻止MDSCs的募集,增强CD8+T细胞的活化,并显著提高抗PD-L1治疗的效果。

实验设计与关键发现
CRIP1的表达与PDAC低免疫激活有关
为了深入探究PDAC的肿瘤微环境,研究人员应用IMC技术对40名PDAC患者的肿瘤样本进行了分析,研究者为PDAC组织建立了一个17个标记物小组,包括结构标志物,如E-钙粘蛋白和胶原蛋白,以及免疫标志物,首先鉴定出PDAC中主要的细胞类型,包括3个癌细胞群、6个成纤维细胞群和8个免疫细胞群,其中T细胞进一步细分为CD8+T细胞、CD4+T细胞和Tregs细胞等。通过细胞邻域分析发现这些细胞群之间存在多种相互作用或回避行为,以上结果进一步说明了PDAC肿瘤微环境中存在着复杂的细胞通讯,应用IMC技术一方面可对肿瘤中复杂的细胞亚群进行深入分析,另一方面可以从空间维度上揭示细胞与细胞之间的相互作用关系。
接下来研究人员重点关注了和免疫微环境的激活相关的CD8+T细胞,依据CD8+T细胞的浸润程度高与低将肿瘤样本分为两组分别进行RNA测序,相比于CD8+T细胞浸润程度低的分组,CRIP1在CD8+T细胞浸润高的分组中表达显著增加。因此后续选择CRIP1作为重点研究对象。

CRIP1是与PDAC中低免疫激活相关的促癌蛋白
CRIP1影响MDSCs和T细胞的浸润
为了深入探究CRIP1在免疫抑制中的作用,研究人员针对T细胞和非T细胞设计了靶标panel,应用质谱流式技术检测了20名PDAC患者的肿瘤组织样本,首先进行了细胞鉴定和细胞比例分析,发现高表达CRIP1组中髓源性抑制细胞(myeloid-derived suppressor cells, MDSCs)浸润增加、T细胞浸润减少,在CD4+T细胞和CD8+T细胞中耗竭相关marker CD279的表达增加,说明在PDAC中存在广泛的T细胞耗竭。通过对TCGA多个癌种数据进行相关性分析,发现PDAC中的CRIP1表达与CD8+T细胞浸润呈强负相关,与MDSC浸润呈强正相关,其他肿瘤中未发现该现象。以上结果说明了CRIP1在PDAC中诱导高MDSC浸润和低T细胞浸润,CRIP1可能通过影响肿瘤微环境的免疫状态,从而在PDAC的发展中发挥重要作用。

CRIP1在PDAC中诱导高MDSC浸润和低T细胞浸润
免疫抑制机制与CRIP1的高表达密切相关
先前报道中发现MDSC向肿瘤的迁移主要依赖于CXCR1/2、CXCL1、CXCL2和CXCL5的表达。为进一步研究CRIP1的调控机制,研究人员通过免疫共沉淀、质谱分析和染色质免疫沉淀实验证实,CRIP1可与p65结合,并通过输入蛋白依赖的机制促进NF-κB/p65的核转运,激活CXCL1/5的表达,进而招募MDSCs,形成免疫抑制性微环境。CRIP1有望成为改善PDAC免疫激活的潜在靶点,为特定PDAC亚群患者的个性化联合治疗策略提供新方向。

CRIP1通过促进p65核转运

CRIP1和p65在CXCL5和CXCL1启动子区域相互作用
SX-682联合抗PD-L1治疗显著抑制肿瘤生长
通过构建过表达CRIP1的小鼠胰腺原位移植瘤模型、结合Elisa和流式细胞术实验,进一步发现CRIP1可以促进MDSC在肿瘤中的浸润,在CXCL1/5-CXCR1/2介导下,诱导免疫抑制微环境的形成,并抑制CD8+T细胞的浸润和抗肿瘤免疫的激活。接下来研究人员应用小鼠肿瘤模型来研究不同免疫药物的治疗效果,研究表明在过表达CRIP1的移植瘤中,CXCR1/2抑制剂SX-682抑制了MDSC的招募,进而促进了细胞毒性T细胞向肿瘤的浸润,明显减缓了小鼠的肿瘤生长,PD-L1抑制剂联合SX-682治疗可以有效地激活抗肿瘤免疫应答。生存分析发现CRIP1表达升高与PDAC患者预后不良相关。

利用小鼠肿瘤模型探究联合治疗的效果
总结与展望
综上所述,本研究利用IMC技术从空间维度解析了PDAC中复杂的细胞间相互作用,并结合RNA测序和质谱流式等技术,揭示了CRIP1通过促进NF-κB/p65核转位上调CXCL1/5表达、诱导MDSCs浸润,从而形成免疫抑制性微环境的机制。此外,联合CXCR1/2抑制剂显著增强了CRIP1高表达胰腺癌对抗PD-L1治疗的响应效果。本研究为PDAC的个性化免疫治疗策略提供了新见解,让胰腺癌患者从免疫治疗中获益成为可能。
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【参考文献】
Liu X, Tang R, Xu J, et al. CRIP1 fosters MDSC trafficking and resets tumour microenvironment via facilitating NF-κB/p65 nuclear translocation in pancreatic ductal adenocarcinoma. Gut. 2023;72(12):2329-2343. Published 2023 Nov 24.
doi:10.1136/gutjnl-2022-329349.
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