溶瘤病毒诱导的IL-1β+单核细胞-IL-6+癌相关成纤维细胞轴抑制树突状细胞介导的胰腺癌抗肿瘤免疫

Oncolytic virus-induced IL-1β+ monocyte-IL-6+ CAF axis suppresses dendritic cell-mediated antitumor immunity in pancreatic cancer

作者信息Fan Li, Jingru Chen, Yuanke Li, Wei Wang, Yi Yang, Jie Wang, Minghui Han, Han Wang, Feilong Zhou, Wenxuan Ma, Yi Wang, Zhaoyuan Zhang, Jufeng Yu, Zhen Zhao, Li Deng, Shiyu Liu, Yajuan Wan, Zhigang Zhao, Song Xu, Jiangmei Li, Youjia Cao, Hongkai Zhang
PMID41253490
发布时间2025-11-18
DOI10.1136/jitc-2025-013175

实验完整度

高

包含体外细胞共培养、小鼠肿瘤模型(Panc02和KPC)、患者来源样本、单细胞测序、流式细胞术及功能验证(中和抗体、基因敲除小鼠),并进行了机制验证和联合治疗评估。

主要模型

小鼠Panc02肿瘤模型 小鼠KPC肿瘤模型 患者来源肿瘤细胞和TDLN细胞 小鼠单核细胞和CAF共培养体系

重点核对

HSV-OX40L/IL-12病毒构建及MOI=1感染条件 IL-6中和抗体(5 mg/kg,腹腔注射)或IL-1β中和抗体(5 mg/kg,腹腔注射)的给药方案 CD40激动剂抗体(7.5 mg/kg,腹腔注射)和FLT3L表达病毒组合治疗 Batf3−/−小鼠和CD8+ T细胞耗竭模型验证DC和CD8+ T细胞依赖性

摘要

背景:胰腺导管腺癌(PDAC)以深度免疫抑制的肿瘤微环境为特征,该微环境富含癌相关成纤维细胞(CAFs)构成的致密间质,共同阻碍免疫疗法的疗效。尽管溶瘤病毒(OVs)在激发抗肿瘤免疫方面显示出巨大潜力,但间质成分调节OV疗效的机制仍知之甚少。方法:为了研究OV治疗后PDAC中免疫与间质成分之间的相互作用,我们采用了小鼠和患者来源的肿瘤模型。我们使用单细胞RNA测序和流式细胞术表征了免疫细胞群体。功能研究包括工程化表达FLT3配体、OX40配体和白细胞介素-12(IL-12)的下一代溶瘤单纯疱疹病毒,并与CD40激动剂抗体联合使用,以恢复树突状细胞(DC)功能并增强T细胞反应。结果:我们鉴定出一种新的免疫抑制回路,其中单核细胞感知来自OV感染肿瘤细胞的损伤相关分子模式和病原体相关分子模式,分泌白细胞介素-1β。这进而触发CAFs产生IL-6,形成富含IL-6的环境,损害DC成熟和共刺激信号,从而减弱T细胞介导的抗肿瘤免疫并限制OV的治疗效果。重要的是,工程化OV与CD40激动剂抗体的联合治疗在小鼠和患者来源的模型中恢复了DC功能并引发了强大的肿瘤特异性T细胞反应。结论:我们的研究结果揭示了先前未被认识的单核细胞-CAF-DC轴,通过IL-1β和IL-6驱动的DC功能抑制介导PDAC中OV治疗耐药。这项研究提供了一种机制明确且具有转化前景的方法,以克服间质免疫抑制,恢复有效的抗肿瘤免疫,并改善PDAC患者的治疗结局。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
探讨溶瘤病毒治疗后胰腺癌中免疫细胞与间质成分的相互作用,以及间质成分如何影响OV疗效。
核心机制
OV感染肿瘤细胞释放DAMPs/PAMPs,激活单核细胞中AIM2和TLR4信号,促进IL-1β分泌;IL-1β进而诱导CAFs产生IL-6,IL-6抑制DC成熟和共刺激分子表达,从而削弱T细胞抗肿瘤免疫。
主要证据
在小鼠Panc02和KPC模型中,HSV-OX40L/IL-12治疗未增强DC激活,但中和IL-6或IL-1β可恢复DC功能并增强抗肿瘤效果;单细胞RNA测序和细胞通信分析显示CAFs是IL-6的主要来源,且IL-1β信号增强;体外共培养实验证实单核细胞IL-1β诱导CAFs产生IL-6。
研究意义
揭示了胰腺癌中溶瘤病毒治疗的耐药机制,提出靶向单核细胞-CAF-DC轴或联合CD40激动剂和FLT3L可恢复DC功能,增强抗肿瘤免疫,为改善OV治疗疗效提供转化策略。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

溶瘤病毒工程化与体外验证

构建表达免疫刺激分子的oHSV并验证其表达和溶瘤活性。

利用CRISPR/Cas9在oHSV骨架(ICP34.5缺失、ICP47缺失)上插入GM-CSF、OX40L、IL-12或FLT3L等转基因,通过Vero细胞扩增和噬斑测定病毒滴度,感染肿瘤细胞后检测细胞因子表达和免疫原性细胞死亡标志物。

2

小鼠肿瘤模型疗效评估

评估不同oHSV的体内抗肿瘤效果及对肿瘤浸润免疫细胞的影响。

在C57BL/6J小鼠皮下接种Panc02或KPC细胞,瘤内注射不同oHSV,监测肿瘤生长和生存期,并通过流式细胞术分析肿瘤浸润T细胞和DC。

3

单细胞RNA测序和细胞通信分析

全面解析OV治疗后肿瘤微环境中免疫细胞和基质细胞的转录状态及细胞间通信。

对肿瘤组织进行scRNA-seq,分析免疫细胞亚群、CAF的IL-6表达、DC成熟状态及IL-1/IL-6信号通路,并通过CellChat推断细胞间配体-受体相互作用。

4

关键细胞因子功能验证

验证IL-6和IL-1β在OV治疗中对DC功能的影响及其上下游关系。

体外实验:将OV感染的肿瘤细胞上清与脾脏DC共培养,加入IL-6或IL-1β,检测DC激活标志物;敲除或中和IL-6/IL-1β后观察DC激活恢复。体内实验:使用中和抗体或基因敲除小鼠验证IL-6/IL-1β信号轴在抗肿瘤免疫中的作用。

5

联合治疗策略验证

验证FLT3L和CD40激动剂联合OV治疗是否能恢复DC功能并增强抗肿瘤免疫。

将HSV-OX40L/IL-12/FLT3L与CD40激动剂抗体联合,在小鼠肿瘤模型中评估治疗效果,检测DC激活、T细胞反应和肿瘤生长,并通过TDLN切除和Batf3−/−小鼠验证DC和CD8+ T细胞的关键作用。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
DMEM培养基----
胎牛血清----
SCR7MCEHY-12742
抗钙网蛋白抗体Biossbs-5913R-AF647
增强型ATP检测试剂盒BeyotimeS0027
IFN-β检测试剂盒JonlnbioJL52208
IL-6中和抗体SelleckA2118
IL-1β中和抗体SelleckA2960
抗小鼠CD8a抗体Bio X CellBE0004-1
Totalseq hashtag抗体BioLegend155861,
Chromium Next GEM单细胞5'试剂盒V.210x Genomics--
NovaSeq 6000测序仪Illumina--
抗小鼠CD16/CD32抗体BioLegend--
Zombie NIR活性染料BioLegend--
True-Nuclear转录因子缓冲液套装BioLegend--
LSRFortessa流式细胞仪BD--
FlowJo V.10软件----
CD11c超纯磁珠Miltenyi130-125-835
CD11b超纯磁珠Miltenyi Biotec130-126-725
IL-1β ELISA试剂盒ElabscienceE-EL-M0037
IL-6 ELISA试剂盒ElabscienceE-EL-M0044
CD14超纯磁珠Miltenyi Biotec130-050-201
ELISpot板Dakewei2210002
抗CD40抗体(FGK45)Bio X CellBE0016-2
FLT3L重组蛋白Sino Biological10315-HNAE
TSA 7色试剂盒Absinbioabs50015-100T
抗CD19抗体Abcamab134114
抗兔/鼠辣根过氧化物酶标记二抗Absinbioabs50015-02
DAPIAbsinbioabs47047616
Pannoramic MIDI II数字切片扫描仪3DHISTECH--
Prism V.9.0统计软件GraphPad Software--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
病毒构建与感染
病毒构建方法(CRISPR/Cas9敲入基因)、感染复数(MOI)、病毒滴度测定方法
阅读提示:Materials and methods - Viruses
肿瘤模型
肿瘤细胞系(Panc02、KPC)接种数量、接种部位、小鼠品系、治疗时间点、药物剂量和给药途径
阅读提示:Materials and methods - Tumor models
流式细胞术
抗体克隆号、荧光标记、染色方案(细胞表面/胞内染色)、固定破膜试剂盒、流式细胞仪设置
阅读提示:Materials and methods - Flow cytometry analysis
DC激活实验
脾脏DC分离方法、细胞因子浓度(IL-6/IL-1β等)、共培养时间、检测标志物(CD80、CD86等)
阅读提示:Materials and methods - DCs activation
细胞因子分泌检测
单核细胞分离方法、共培养细胞比例、感染MOI、ELISA试剂盒品牌型号
阅读提示:Materials and methods - IL-1β and IL-6 secretion
ELISpot
靶细胞和效应细胞比例、共培养时间、斑点数统计方法
阅读提示:Materials and methods - ELISpot assay
单细胞RNA测序
样本处理、建库试剂盒、测序平台、生物信息学分析流程和参数
阅读提示:Materials and methods - Single-cell RNA sequencing and analysis
体内疗效评估
CD40激动剂和FLT3L联合治疗的剂量和给药时间、CD8+ T细胞耗竭方案、TDLN切除手术
阅读提示:Materials and methods - Tumor models