文献学习065--同时靶向CXCR2+TAN和CCR2+TAM阻断髓系细胞招募改善胰导管腺癌的化疗反应

18年发表在gut上 (IF: 31.793) 的文章

1. Preoperative NLR correlates with survival following PDAC resection

Fig 1a:使用standard ROC analysis分析,确定了optimal NLR cut-off是2.1。根据这个标准将病人区分为high (>2.1, n=286) 和 low (≤2.1, n=153)队列。在PDAC切除术后,high NLR的5-year survival是17.3%,low NLR则是26.5%。

ROC找cutoff值参考:

2. Neutrophils expressing CXCR2 are elevated in the blood and bone marrow of patients with human PDAC

Fig 1b:流式结果显示PDAC患者外周血和骨髓的CXCR2中性粒都显著增加。

CD15抗原也称X-半抗原,存在于包括嗜中性粒细胞和嗜酸性粒细胞在内的90%以上的粒细胞中,少部分存在于单核细胞中。[在几乎所有的慢性髓性白血病(CML)CD15阳性,急性淋巴细胞白血病(ALL)极少表达。R-S细胞和单核霍奇金细胞中,80%的经典型霍奇金淋巴瘤CD15阳性表达。该抗体主要用于霍奇金淋巴瘤和粒细胞肉瘤的诊断。]
Fig 1c, d:存活期>1年的患者比存活期<1年的患者,血和骨髓CXCR2+中性粒都显著更高,且血和骨髓CXCR2+中性粒百分比与患者存活时间呈负相关。

Fig 1
3. Increased expression of ELR+ chemokines correlates with the prevalence of tumour-infiltrating CXCR2+ TAN

Fig 2a:和此前的报道一致,作者发现和其他肿瘤相比,人PDAC肿瘤高表达GM-CSF 和 G-CSF, 而不是 M-CSF。
Fig 2b:和正常组织相比,人PDAC肿瘤的ELR+趋化因子CXCL1, CXCL2, CXCL5 和 CXCL8也显著升高。

ELR+趋化因子参考:生长调节致癌基因GRO

Fig 2c:免疫荧光结果显示,CXCL1, CXCL2, CXCL5 和 CXCL8的来源主要是neoplastic ductal cells而不是基质细胞。
Fig 2d, e:c图显示在这几个ELR+趋化因子中,CXCL5的fold change是最大的。而且这个基因的表达强度与CD15+ TAN和NE+ TAN都有很强的正相关。

Overall, this suggests that PDAC expression of ELR+ chemokines, in particular CXCL5, may be important in facilitating recruitment of CXCR2+ neutrophils.

4. PDAC tumours are infiltrated by CXCR2+ TAN with prognostic implications in human disease

Fig 2f:和正常胰腺相比,PDAC胰腺中CXCR2+ TAN显著增加。
Fig 2g:和外周血具有诊断意义的NLR一致,作者发现胰腺中低/中/高CD15+ TAN和CD8+淋巴细胞比值的中位存活期分别是2,1.5和1。
Fig 2h, i:高NE/CD8和CXCL5/CD8比值也与不良预后相关。

In summary, this suggests that the CXCR2+ TAN are a predominant immune infiltrate and have clinical significance in PDAC.

Fig 2
5. CXCR2 inhibition sequesters neutrophils in the blood and prevents TAN accumulation in orthotopic PDAC tumours

在发现了CXCR2 中性粒的增加后,作者在荷瘤小鼠上做了治疗。

Fig 3a, b:和正常胰腺相比,orthotopically implanted, syngenic KCKO pancreatic tumours(小鼠模型)存在GM-CSF, G-CSF 和 CXCR2 配体 CXCL1, CXCL2 和 CXCL5的高表达。(和前面Fig2 f, g中人的PDAC一致)
Fig 3c:荷瘤小鼠外周血和骨髓中CXCR2中性粒都显著增加。CXCRi治疗增加了外周血中性粒的绝对值,骨髓则没有显著变化(另外一个药物FOLFIRINOX也是一样的效果),提示外周粒细胞向组织局部的迁移下降。
Fig 3d:primary tumour的特征是存在大量的Ly6G+细胞,给了CXCRi治疗治疗之后显著改善。
Fig 3e:靶向CXCR2+ TAN之后,皮下KCKO tumour progression显著下降,肿瘤size减小。
Fig 3f:为了证实这些发现,作者检测了来自KPC基因工程模型的另一个同源PDAC细胞系的原位肿瘤(p48CRE/LSL-KrasG12D/p53flox/flox),发现CXCR2i也阻止了模型中TAN的积累

Collectively, this suggests that CXCR2 blockade prevents neutrophil trafficking from the blood, reducing TAN with similar therapeutic efficacy to systemic depletion.

6. targeting a myeloid subset results in tumour compensatory recruitment of alternative bone marrow-derived cell populations

Fig 4a:此前的研究显示,在小鼠模型中,靶向CCR2治疗PDAC会出现Neutrophil substitution。因此作者检测了给予CCR2i治疗患者的胰腺活检样本,发现CXCR2+细胞增加。
Fig 4b:小鼠实验也是一样的结果
Fig 4c, d:作者在荷瘤的CCR2-/-鼠和荷瘤的CCR2i处理的野生鼠中,25天后对肿瘤组织行流式发现CXCR2+TAM代偿性替代,这一现象也发生在联合FOLFIRINOX化疗中(图B,C)。单独靶向CCR治疗,TAM升高;单独靶向TAM治疗,TAN升高;两者同时抑制,TAN和TAM均降低,且在联合FOLFIRINOX化疗中效果一致。
这一现象的一种可能解释是观察到与TAM的产生和招募相关的因素,即CSF1和CCL2,在阻断CXCR2+ TAN后有所增加。同样,CCR2i导致CXCL1、CXCL2、CXLC5和G-CSF表达增加。
Fig 4e:随之作者通过流式分析评估总肿瘤浸润骨髓情况,发现联合CCR2i + CXCR2i抑制治疗,或者单独CCR2i或者 CXCR2i 联合FOLFIRINOX治疗,都能防止这种代偿作用并减少肿瘤浸润骨髓细胞。

7. combined CCR2 plus CXCR2 blockade enhances chemotherapeutic efficacy and improves survival in tumour- bearing mice

Fig 4f:然后作者在构建的荷瘤鼠模型中,分别进行抑制实验。发现CCR2 + CXCR2联合阻滞剂可提高肿瘤小鼠的化疗疗效并提高生存率,而CCR2i和CXCR2i作为单一药物有效降低了既定的原位肿瘤重量和体积。即使用CCR2 + CXCR2阻滞剂可显著降低KCKO肿瘤,联合FOLFIRINOX化疗方案可以增加肿瘤对化疗的敏感性。
Fig 4g:最后表明FOLFIRINOX联合髓系抑制对生存期的影响。当髓系抑制与FOLFIRINOX联合使用时,肿瘤负担的减轻会增强。FOLFIRINOX联合CCR2i或CXCR2i进一步提高了KPC基因工程模型的原位肿瘤小鼠的存活率。此外,与任何一种联合相比,FOLFIRINOX双重CCR2 + CXCR2阻断对提高生存率最多。

总的来说,这表明,与单独使用的两种策略相比,同时使用CCR2和CXCR2靶向骨髓细胞募集可以提高化疗反应敏感性。

8. reduction of tumour-infiltrating myeloids increases effector T cells in PDAC-bearing mice

Fig 5a ,b:先作者在构建的肿瘤小鼠模型中说明靶向治疗对CD8+和CD4+ TIL的影响。通过靶向抑制CCR2或者CXCR2 25天后,对肿瘤组织行流式分析,发现肿瘤浸润髓样的减少却增加了小鼠的效应T细胞的量,联合抑制与单独抑制相比CD8+和CD4+ TIL的流入明显更大,当与FOLFIRINOX联合测试时也发现了这一点。
Fig 5c:随后作者检测了靶向治疗后CD4+亚群的变化。在原位移植肿瘤小鼠中,治疗25天后,流式分析显示CCR2i或CXCR2i单独抑制时CD4+TIL细胞百分比明显减低,联合抑制时,没有更进一步的变化,在联合FOLFIRINOX治疗时出现一致的结果。
Fig 5d ,e:接下来,作者评估IFNγ+CD8+TIL及激活状态的C8+细胞在靶向治疗后变化。荷瘤小鼠不同靶向处理25天后,肿瘤组织流式分析显示细胞内IFNγ增加,CD8+TIL细胞表面表达的CD44+ 、CD69+、CD62L标记物增加 。且联合靶向治疗后增加更多,尤其是激活状态的CD8+TIL细胞。
Fig 5f:然后为了证实这种激活状态CD8+TIL的增加反映了T细胞受体(TCR)对抗原的识别,作者接下来检测了Nur77GFP小鼠从PDAC肿瘤中提取的CD8+淋巴细胞中绿色荧光蛋白(GFP)的表达,该表达在TCR刺激后上调。

抑制了介导免疫抑制的髓系细胞,肿瘤杀伤性的CD8T增加了,很有意义啊

总的来说,这些结果表明肿瘤浸润髓细胞的减少和效应因子的流入,靶向双趋化因子受体抑制可能是增强PDAC化疗反应的理想治疗策略。

9. Dual CCR2 plus CXCR2 blockade restores antitumour immunity in established PDAC tumours

Fig 5g:接下来作者在已建立的原位移植PDAC肿瘤中,比较靶向治疗对肿瘤的抑制情况。与对照组相比,CCR2i或CXCR2单独靶向治疗,肿瘤抑制率高,恢复了抗肿瘤免疫作用。然而,同时靶向CCR2+ TAM和CXCR2+ TAN进一步增加肿瘤抑制率,进一步增强抗肿瘤免疫,当与FOLFIRINOX联合使用时效果更好。
Fig 5h:然后作者对KCKO肿瘤鼠,联合趋化因子阻断与FOLFIRINOX 化疗治疗后25天,检测基因表达情况。结果发现,联合治疗后免疫抑制基因的表达减少与抗肿瘤免疫和细胞溶解性T细胞反应相关的因素的增加相对应。
Fig 5i:最后,正如作者的结果所示,髓系阻滞后的抗肿瘤活性是通过适应性免疫机制介导的,作者进行了CD8耗竭实验 用IgG 做对照,结果表明,在缺乏CD8+淋巴细胞的情况下,髓系阻滞的治疗效果消失。

综上所述,这些数据强调了骨髓来源的髓细胞在介导PDAC免疫逃避中的重要性,并为同时靶向CCR2+ TAM和CXCR2+ TAN提供了临床依据。

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