活細胞成像技術助力細胞毒性研究例
# IF
15.8
# 期刊
Drug Resistance Updates (2023)
# 作者單位
中國第四軍醫(yī)大學藥學院
# DOI
10.1016/j.drup.2023.100947
研究背景
曲妥珠單抗是一種用于HER2陽性乳腺癌的單克隆抗體療法，雖顯著改善短期預后，但患者中約有20-30%在治療一年內(nèi)產(chǎn)生耐藥性。研究顯示，腫瘤微環(huán)境(TME)中的免疫抑制因子可能影響其抗腫瘤效能。尤其是癌相關成纖維細胞(CAFs)在免疫逃逸中起關鍵作用，但其對曲妥珠單抗抗體依賴的細胞毒性(ADCC)免疫反應的具體影響尚未明晰。
曲妥珠單抗是一種人源化單克隆抗體，已被臨床用于治療人表皮生長因子受體 2（HER2）陽性乳腺癌。然而，由于腫瘤組織內(nèi)的交互免疫反應一般尚未定性，曲妥珠單抗的耐藥性仍然是一個挑戰(zhàn)。在這項研究中，通過單細胞測序，研究者發(fā)現(xiàn)了一種新型的podoplanin陽性（PDPN+）癌相關成纖維細胞（CAFs）亞群，該亞群在曲妥珠單抗耐藥的腫瘤組織中富集。此外，研究者還發(fā)現(xiàn)，PDPN+ CAFs通過分泌免疫抑制因子吲哚胺2,3-二氧合酶1（IDO1）和色氨酸2,3-二氧合酶2（TDO2）來促進HER2+乳腺癌對曲妥珠單抗的耐藥性，從而抑制由功能性NK細胞介導的抗體依賴性細胞介導的細胞毒作用（ADCC）。同時靶向 IDO1 和 TDO2 的雙重抑制劑 IDO/TDO-IN-3 對逆轉(zhuǎn) PDPN+ CAFs 誘導的 NK 細胞介導的 ADCC 抑制有良好效果�？傊狙芯�發(fā)現(xiàn)了一種新型的 PDPN+ CAFs 亞群，它通過抑制 NK 細胞介導的 ADCC 免疫反應，誘導 HER2+ 狀態(tài)的乳腺癌對曲妥珠單抗產(chǎn)生耐藥性。
研究成果
1. PDPN+ CAFs 的鑒定與作用機制
使用單細胞測序技術，研究發(fā)現(xiàn)了一種新的PDPN陽性CAF亞群，這種細胞亞群在耐曲妥珠單抗腫瘤組織中顯著富集。
該亞群通過分泌免疫抑制因子IDO1（吲哚胺2,3-雙加氧酶1）和TDO2（色氨酸2,3-雙加氧酶2），抑制NK細胞介導的ADCC反應。
2. 免疫抑制作用驗證
通過體外實驗表明，與PDPN- CAFs相比，PDPN+ CAFs 顯著降低了NK細胞對曲妥珠單抗治療的敏感性。這種抑制作用通過IDO1和TDO2的高表達得到強化。
3. 新型雙抑制劑的效果
應用IDO1/TDO2雙抑制劑(IDO/TDO-IN-3)，成功逆轉(zhuǎn)了PDPN+ CAFs介導的NK細胞功能抑制，恢復了ADCC活性。
在小鼠模型中，該抑制劑顯著提高了NK細胞的細胞毒性并抑制了腫瘤生長。
4. 臨床相關性
在HER2陽性乳腺癌患者組織和數(shù)據(jù)庫分析中，PDPN+ CAFs 的高表達與較差的無病生存期相關。
研究意義
本研究揭示了PDPN+ CAFs通過免疫抑制機制促進HER2陽性乳腺癌耐藥的全新機制，為曲妥珠單抗聯(lián)合雙抑制劑治療提供了理論依據(jù)。這種策略或可顯著提高抗HER2治療的療效，改善患者預后。
未來展望
未來研究應進一步驗證IDO/TDO雙抑制劑在臨床環(huán)境中的安全性與療效，并探索針對CAFs特定亞群的精準治療策略，以攻克乳腺癌治療中的耐藥問題。
設備應用
在本研究中，JuLI™ Stage活細胞成像分析系統(tǒng)被用于以下實驗場景，協(xié)助檢測NK細胞介導的抗體依賴性細胞毒性(ADCC)反應，進行超過24h關于不同的抗體依賴性細胞毒性檢測的長時程拍攝。
