Cell：癌癥和懷孕具有共同的免疫分子機制！

來源：作者：人氣：-發表時間：2024-07-15 10:29:00【大中小】

摘要：研究人員闡明了癌癥和妊娠中共同的免疫耐受機制。

在最近發表在Cell雜志上的一項研究中，一組研究人員闡明了癌癥和妊娠中共同的免疫耐受機制，重點研究了孕激素誘導的B7同源物4 (B7- h4)(一種免疫檢查點蛋白)作為腫瘤胎兒免疫耐受檢查點的作用(允許癌癥和胎兒細胞免疫共存的機制)。

免疫檢查點阻斷(ICB)在各種癌癥中引起持久的反應。然而，由于關鍵的免疫調節機制在腫瘤微環境(TME)中促進抑制網絡，大多數患者對當前的免疫治療沒有反應。這導致癌癥免疫逃避和對ICB的抵抗。

圖1 孕激素驅動的B7-H4有助于癌胚免疫耐受

妊娠是探索免疫耐受的理想模型，與癌癥共享關鍵的免疫抑制途徑，包括程序性死亡配體1 (PD-L1)、人白細胞抗原G (HLA-G)、吲哚胺2,3-雙加氧酶(IDO)和Tregs。B7-H4靶向治療癌癥和妊娠相關免疫耐受的機制和治療潛力有待進一步研究。

在動物實驗中，采用醋酸甲孕酮(MPA)和7,12-二甲基苯[A]蒽(DMBA)誘導自發性腫瘤模型。將年齡匹配的雌性野生型(WT)和B7-H4-/-小鼠皮下植入含有緩釋MPA的微丸。小鼠每周灌胃DMBA 1 mg，共6次。

監測腫瘤生長情況，記錄可評估的腫瘤數量。用卡尺測量腫瘤尺寸，計算腫瘤面積。監測無腫瘤生存期和總生存期。為了建立可移植的腫瘤，從腫瘤結節中分離原代細胞，并皮下接種到WT小鼠體內傳代。這些細胞被用來建立皮下移植腫瘤，用于米非司酮(RU486)、BD-9136或抗PD- l1治療模型。

將小鼠隨機分為治療組，監測無腫瘤生存和總生存。小鼠子宮內膜上皮細胞(MEECs)上B7-H4的表達通過給藥RU486和收獲子宮分離細胞來檢測。

在妊娠模型中，將雌性C57BL/6 (WT)和B7-H4-/-小鼠分別與雄性Bagg Albino、C系(BALB/ C)(實驗室小鼠常見近交系)和C57BL/6小鼠進行異基因和同基因交配。在妊娠第13.5天對孕鼠實施安樂死，記錄全胎數和再吸收胎數。計算胎兒吸收率。分化簇(CD4)和CD8 T細胞(識別和破壞感染細胞或癌細胞的淋巴細胞)被特異性抗體耗盡，并通過流式細胞術證實了耗盡效率。胚胎移植是通過用妊娠母馬血清促性腺激素(PMSG)和人絨毛膜促性腺激素(hCG)處理WT和B7-H4-/-雌性小鼠，與各自的雄性交配，并將兩細胞胚胎移植給受體小鼠進行的。在妊娠第13.5或14.5天檢查妊娠結局。

研究結果

為了探索以前未被認識的腫瘤胎兒免疫耐受機制，交叉分析了來自不同TME和胎盤的14個單細胞RNA測序(scRNA-seq)數據集，重點分析了腫瘤和滋養細胞的“非自體”細胞成分。考慮到主要組織相容性復合體(MHC)和輔助分子在免疫應答中的重要性，我們評估了MHC、關鍵B7家族成員和TNF家族成員的表達模式。

圖2 B7-H4是一種癌胚免疫耐受檢查點

該分析證實了先前報道的在腫瘤和滋養細胞中表達的關鍵基因。例如，在腫瘤細胞中發現高纖維蛋白原樣蛋白1 (FGL1)表達，在胎盤滋養細胞中發現高HLA-G表達。有趣的是，B7-H4 V-Set Domain Containing T Cell Activation Inhibitor 1 (VTCN1)在TME和胎盤滋養層細胞的腫瘤細胞中被列為高表達的基因。因此，B7-H4轉錄本在TME和胎盤的主要細胞成分中均有表達。

將分析擴展到腫瘤免疫單細胞中心2 (TISCH2)數據庫，比較B7-H4和PD-L1 (B7-H1, CD274)的表達模式。B7-H4主要在腫瘤細胞中表達，而包括髓系細胞在內的不同細胞類型均廣泛表達PD-L1。在許多癌癥類型中，B7-H4轉錄物水平最高的是源于女性生殖器官的癌癥，如乳腺癌和卵巢癌。

該scRNA-seq數據分析與來自癌癥基因組圖譜(TCGA)的大量RNA-seq數據一致，顯示乳腺癌、卵巢癌和子宮內膜癌中B7-H4轉錄物水平最高。乳腺癌和子宮內膜癌中檢測到高水平的B7-H4蛋白，宮頸癌中檢測到中等水平的B7-H4蛋白。因此，B7-H4轉錄物和蛋白在泛婦科癌癥中高度表達。

在母胎界面，B7-H4主要由滋養細胞表達。人類滋養細胞由解剖學和功能上不同的亞群組成，包括絨毛外滋養細胞(EVTs)、絨毛細胞滋養細胞(VCTs)和合胞滋養細胞(SCT)。我們分析了人類妊娠早期滋養細胞亞群中B7-H4轉錄本的表達，這是建立母胎免疫耐受的關鍵階段。HLA-G主要在EVTs中表達，CD274在EVTs和SCT中表達，VTCN1在所有三個滋養細胞亞群中表達。在體外分化的EVTs中也檢測到VTCN1轉錄本。

免疫組化(IHC)染色顯示，人妊娠早期受胎細胞(POCs)的HLA-G+EVTs表達B7-H4蛋白。多重免疫組化染色顯示B7-H4和HLA-G在EVTs中同時表達。滋養細胞JEG-3(人胎盤絨毛膜癌細胞系)也同時表達HLA-G和B7-H4。vct和SCT表達不同水平的B7-H4蛋白。與先前的報道一致，羊膜上皮細胞也表達B7-H4，在人母胎界面提供了另一種B7-H4+細胞類型。

結論

綜上所述，免疫耐受對于癌癥進展和對ICB的抵抗以及懷孕期間胎兒的成功發育都是至關重要的。一些免疫抑制途徑，如PD-L1、HLA-G、吲哚胺2,3-雙加氧酶(IDO)和Tregs，在TME和胎盤之間是共享的。

本研究確定B7-H4是一個以前未被識別的由孕激素信號驅動的腫瘤胎兒免疫耐受檢查點。B7-H4支持TME和母胎界面的局部免疫抑制，確保這些部位在癌癥進展和妊娠期間保持免疫特權。這種分子調控有助于更廣泛的細胞免疫抑制網絡，這對兩種情況下的免疫耐受至關重要。

參考資料

[1] Progestogen-driven B7-H4 contributes to onco-fetal immune tolerance