研究瞄准糖皮质激素受体-CCRX轴介导的骨髓T细胞捕获增强抗肿瘤T细胞在颅内癌症中的浸润

背景介绍

脑肿瘤，尤其是胶质母细胞瘤（Glioblastomas，简称GBM），对免疫检查点抑制疗法（Immune Checkpoint Blockade Therapy）有显著的抵抗性，部分原因是肿瘤中T细胞渗透受限。胶质母细胞瘤占成人原发性脑恶性肿瘤的50%，其患者的平均生存时间不足15个月，而复发率超过90%。研究表明，GBM患者的系统性T细胞数量和功能降低，这使得这些肿瘤对免疫检查点抑制疗法反应不佳。此外，许多T细胞在癌症患者的骨髓中被捕获，并伴随肿瘤诱导的鞘氨基-1-磷酸受体1（Sphingosine 1 Phosphate Receptor 1，简称S1P1）在T细胞表面消失。

研究来源

该研究由苏州大学、The Third Affiliated Hospital of Soochow University、State Key Laboratory of Radiation Medicine and Protection及与意大利托尔维尔加塔大学（University of Rome “Tor Vergata”）合作完成，主要作者包括Jia Zhang、Yuzhu Shi、Xiaotong Xue等人，并于2024年6月在《Cellular & Molecular Immunology》上发表。

研究流程

工作流程：

1. 实验模型建立：研究通过向C57BL/6小鼠的脑部注射GL261胶质细胞，建立小鼠胶质瘤模型。此外，通过向C57BL/6小鼠脑部注射AT3乳腺癌细胞，研究了肿瘤类型对Thymus和Spleen影响的特异性。
2. T细胞捕获评估：通过流式细胞术分析和定量Thymocytes和T细胞在Thymus、Spleen和Bone Marrow（BM）中的数量变化，评估肿瘤对系统性免疫抑制的影响。
3. 糖皮质激素作用：通过去肾上腺术（Adrenalectomy，简称ADX）和11beta-羟基类固醇脱氢酶抑制剂Metyrapone处理，研究糖皮质激素（Glucocorticoid，简称GC）在T细胞重新分布中的角色。同时通过使用糖皮质激素受体（GR）拮抗剂RU486和AL 082D06，评估GC通过GR诱导T细胞捕获的机制。
4. GR作用路径研究：通过小鼠的T细胞特异性GR条件性敲除模型（GR CKO小鼠）和化学引诱剂CCL1/CCR8（Antagonist R243）阻断的实验，进一步验证GR-CCR8轴在T细胞重新分布和抗肿瘤免疫中的作用。

实验方法详细说明：

1. 建模和细胞注射：在麻醉状态下，使用立体定向装置将肿瘤细胞注射到小鼠大脑中，注射位置为正中脊上2mm，头骨表面下4mm，每次注射1x10^4个GL261或AT3细胞。
2. 骨髓和脾脏细胞分析：通过流式细胞术分析小鼠Thymus、Spleen和BM中的免疫细胞，主要包括T细胞、B细胞、单核细胞、巨噬细胞及中性粒细胞的数量和功能。
3. 药物处理：使用Metyrapone抑制11beta-羟基类固醇脱氢酶活性，从肿瘤移植前一天开始在饮用水中添加800 μg/ml。RU486和AL 082D06作为GR拮抗剂，每两天腹腔注射5mg/kg，开始于肿瘤移植后。

研究结果：

1. 全身性免疫抑制效应：注射GL261和AT3细胞小鼠的Thymus和Spleen收缩，T细胞显著减少，表明肿瘤引起了系统性免疫抑制。特别地，观察到CD4+和CD8+ T细胞在骨髓中显著增加，表明肿瘤诱导了T细胞的捕获。
2. 糖皮质激素介导的T细胞重新分布：脑部肿瘤小鼠血浆中的糖皮质激素水平显著升高。在去肾上腺术小鼠中，T细胞不再在脾脏减少，也不会在骨髓中积聚，同时观察到肿瘤增长受抑，肿瘤中T细胞渗透增加。
3. GR信号通路的重要性：T细胞特异性GR敲除小鼠在瘤体注射后，骨髓T细胞没有增加，而肿瘤中浸润T细胞数量增加，抗肿瘤免疫反应得到显著改善。
4. CCR8在T细胞捕获中的角色：研究发现CCL1和CCL8的表达在肿瘤进展期间在骨髓中显著增高，并由化学引诱剂R243抑制，这阻断了肿瘤诱导的T细胞捕获和肿瘤增长。

结论与价值

1. 科学价值：研究揭示了糖皮质激素-CCR8轴在骨髓T细胞捕获和抗肿瘤免疫中的关键作用，为更深入理解脑肿瘤免疫逃逸机制提供重要线索。
2. 应用价值：这一发现为靶向糖皮质激素受体和CCR8的免疫疗法提供了新的思路，可能通过阻止T细胞骨髓捕获来增强抗脑肿瘤的免