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誰是誰非,腫瘤到底會不會影響骨髓?

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腫瘤是一種全身性疾病,可以導致整個免疫系統(tǒng)發(fā)生許多功能性和組成性的變化。研究表明,免疫治療會觸發(fā)新的免疫反應,而不是重新激活已有的免疫反應。而且在腫瘤患者體內,新的免疫反應會被腫瘤抑制,甚至在腫瘤微環(huán)境以外的區(qū)域也是如此。因此,腫瘤的系統(tǒng)免疫情況也必須關注。


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陳列平教授在2018年的華人科學家大會上提出,腫瘤進展中外周免疫的缺陷是minimal的,但Hanahan教授的綜述文章和這篇綜述則提出了相反的觀點,即腫瘤是一種全身性疾病。我們認為,在腫瘤早期,外周免疫的缺陷可能是mininal的;但在腫瘤中晚期,外周免疫的缺陷或者紊亂是不可忽略的。題目提的“腫瘤到底會不會影響骨髓”,是不是也是同樣的道理?!


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腫瘤免疫領域主要關注腫瘤微環(huán)境的局部免疫反應,然而免疫是多組織協調的。如果沒有與外周持續(xù)交流,局部抗腫瘤免疫反應就不能存在。此外,幾乎每個免疫細胞亞群都涉及腫瘤生物學。因此,對腫瘤免疫反應的深入理解,除了腫瘤微環(huán)境,還必須涵蓋整個外周免疫系統(tǒng)的所有免疫細胞譜系。


圖1 | 腫瘤負荷造成免疫組織系統(tǒng)性擾動。在多種腫瘤中,外周系統(tǒng)免疫都會受到擾動。在腫瘤發(fā)展過程中,骨髓、血液、脾臟和引流淋巴結形成一個不斷交流免疫網絡。a | 腫瘤患者骨髓造血傾向于產生更多幼稚中性粒細胞和單核細胞,代價是樹突狀細胞的廣泛缺失(機制:G-CSF/STAT3通路活化,NF-κB/IRF8通路抑制)。在骨髓中,T 細胞、B 細胞及漿細胞也有減少的現象。b | 在腫瘤形成過程中,髓系細胞中的骨髓祖細胞群,抑制性未成熟單核細胞和中性粒細胞被動員進入血液循環(huán);淋系細胞中CD4+ Treg和調節(jié)性 B 細胞在全身出現的頻率增加,且在浸潤到腫瘤前,Treg細胞會在外周發(fā)生特異性克隆性擴增;樹突狀細胞及CD8+、CD4+ T 細胞的頻率和 T 細胞受體庫多樣性會降低。T 細胞對刺激反應的能力缺陷;NK細胞的殺傷毒性能力也降低。c | 在小鼠模型中也觀察到幼稚中性粒細胞、單核細胞和幼稚樹突狀細胞累積;樹突狀細胞和 T 細胞群豐度下降。d | 引流淋巴結與腫瘤有最直接的溝通,特征是單核細胞和樹突狀細胞頻率增加,CD8+T 細胞減少。總的來說,在腫瘤免疫過程中,外周系統(tǒng)免疫向免疫抑制狀態(tài)轉變,特征為抗炎細胞種類增加,抗腫瘤免疫關鍵調節(jié)物減少。MMP,多能祖細胞。


圖2 | 腫瘤免疫治療中的系統(tǒng)免疫應。有效的免疫應答導致新的外周免疫反應。圖中展示功能性抗腫瘤反應依賴腫瘤微環(huán)境的外周免疫動力學。a | 在TME中,傳統(tǒng)樹突狀細胞攜帶腫瘤抗原并轉移至引流淋巴結,隨后通過形成直接突觸將抗原轉移至駐留傳統(tǒng)樹突狀細胞。由于慢性刺激、惡劣環(huán)境以及免疫抑制信號,TME中的 T 細胞達到終末耗竭狀態(tài)。功能失調的 T 細胞導致結構損傷的線粒體聚集,在不可逆的表觀遺傳作用下,導致CD109和CD38上調。因此,有效的抗腫瘤應答必須依賴其他來源的功能性 T 細胞。b | 阻斷PD1和PD-L1免疫檢查點的療法增加引流淋巴結中傳統(tǒng)樹突狀細胞和幼稚 T 細胞之間的互作,造成CD28共刺激,使具有新抗原特異性的 T 細胞啟動和快速擴增。阻斷檢查點也會導致 T 細胞在循環(huán)中的增殖。擴增的外周 T 細胞最終造成TME浸潤和功能性細胞毒性,并表達抗原特異性活化的標志物。CD40激活造成多發(fā)的新生免疫應答,免疫檢查點阻斷的情況下導致傳統(tǒng)樹突狀細胞活化,啟動新的 T 細胞反應,從而取代腫瘤內耗盡 T 細胞克隆。


圖3 | 腫瘤背景下繼發(fā)性免疫挑戰(zhàn)。不與腫瘤共享抗原,并驅使免疫反應遠離腫瘤微環(huán)境的現象揭示腫瘤宿主功能障礙。a | 荷瘤小鼠面臨各種挑戰(zhàn),包括免疫、細菌和病毒感染,以及含有未在腫瘤中表達的新抗原,使CD8+ T 細胞增殖和分化遲緩,抗體反應受損。


圖3b | 從機制上,其中有些挑戰(zhàn)(如細菌感染)與全身樹突狀細胞缺乏或活化受損有關。腫瘤中樹突狀細胞損傷的確切驅動因素仍在研究中,但血液循環(huán)中增加的IL-6誘導樹突狀細胞發(fā)育和細胞凋亡改變。激活樹突狀細胞(抗CD40)或增加其豐度(FLT3L)的免疫治療干預已恢復CD8+ T 細胞的增殖和分化。圖3和圖2注釋:cDC,常規(guī)樹突狀細胞;LCMV,淋巴細胞脈絡叢腦膜炎病毒。ICI,免疫檢查點抑制劑;M-MDSC,單核髓系來源的抑制細胞;PMN-MDSC,多形核髓系來源的抑制細胞。上標M表示該觀察是在轉移性疾病中進行的,而NM表示該觀察是在非轉移性疾病中進行的。

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