肿瘤部位影响胆管癌临床前模型中MEKi与免疫治疗联合的疗效

Tumor site influences efficacy of MEKi and immunotherapy combinations in a preclinical model of cholangiocarcinoma

作者信息Jacklyn N Hammons, Emilie K Warren, Megen C Wittling, Frances J Bennett, Guillermo O Rangel-Rivera, Alexis F Mack, Maggie J Phillips, Brian S Robinson, Alyssa M Krasinskas, Natalie K Horvat, Ayana T Ruffin, Yuan Liu, Yichun Cao, Nilofer N S Azad, Mark M Yarchoan, Thatcher Heumann, Tibor Keler, Shishir K Maithel, Chrystal M Paulos, Gregory B Lesinski
PMID40590857
发布时间2025-07-01
DOI10.1097/HEP.0000000000001439

实验完整度

高

包含体外T细胞实验、皮下与原位肿瘤模型、CD8+和Gr-1+细胞清除实验、多组学分析及生存研究,并具有功能验证和机制探究。

主要模型

皮下URCCA4.3胆管癌模型 原位URCCA4.3肝脏肿瘤模型 FAC胆管癌模型

重点核对

PMEL-1转基因小鼠来源的脾细胞,体外激活使用1μM cobimetinib和1μg/mL CD27激动剂 皮下模型:雌性C57BL/6小鼠皮下接种1x10^6 URCCA4.3或FAC细胞 原位模型:雌性C57BL/6小鼠肝内注射2x10^5 URCCA4.3细胞 治疗剂量:抗PD-L1 100-200μg,MEKi 7.5mg/kg,CD27Ag 100μg,抗Gr-1 400μg,每周三次(周一、三、五) CD8+耗竭实验:抗体于肿瘤接种前第-3,-1天及接种后第+1,+3天腹腔注射,此后每3-4天一次

摘要

背景与目的:尽管化疗和抗PD-L1抗体是胆管癌(CCA)的标准治疗方案,但耐药性普遍存在,限制了患者的持久获益。这一障碍凸显了创新联合策略以促进患者持久免疫的迫切需要。MEK抑制剂(MEKi)在CCA模型中显示出增强免疫治疗的潜力,但MEKi联合抗PD-L1治疗的早期临床试验结果不佳。方法与结果:我们假设加入CD27激动剂能够挽救MEKi诱导的T细胞损伤,并在体内减轻CCA肿瘤负荷。我们证明在体外MEKi存在的情况下,CD27激动作用能够增强T细胞激活。此外,CD27激动剂、抗PD-L1和MEKi的三联疗法在皮下CCA模型中产生了疗效,并伴随着肿瘤浸润性CD8+ T细胞的增加,这些细胞具有记忆表型。尽管三联疗法增强了原位CCA肝肿瘤小鼠的CD8+ T细胞浸润,但其对总生存期的影响不太显著。进一步研究发现,原位CCA肿瘤比皮下CCA肿瘤或正常肝脏含有更多的CD11b+Gr-1+细胞。最后,在接受三联疗法治疗的原位CCA肿瘤小鼠中,清除Gr-1+细胞引发了严重的毒性,以快速体重下降和失控的全身及肝脏炎症为特征。结论:这些发现将髓系细胞确定为CCA中免疫治疗耐药和毒性的关键介质,强调了肿瘤部位以及使用生理相关的临床前模型在评估免疫治疗策略时的重要性。

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
在胆管癌的临床前模型中,CD27激动剂联合MEKi和抗PD-L1能否增强抗肿瘤免疫,且肿瘤部位如何影响该联合治疗的疗效。
核心机制
CD27激动剂可挽救MEKi引起的T细胞活化损伤,联合治疗增加CD8+ T细胞的记忆表型,但原位肿瘤中丰富的CD11b+Gr-1+髓系细胞抑制免疫应答,清除Gr-1+细胞导致严重炎症。
主要证据
体外PMEL-1 T细胞实验显示CD27激动剂恢复MEKi抑制的CD69/CD44表达;皮下肿瘤模型中三联疗显著减缓生长;原位模型中三联疗改善生存,但清除Gr-1+细胞引发严重毒性和炎症。
研究意义
该研究强调肿瘤部位和生理相关模型在评估免疫治疗中的重要性,并提示靶向髓系细胞需谨慎。

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

体外验证CD27激动剂挽救MEKi导致的T细胞活化损伤

评估CD27激动剂能否恢复MEKi抑制的CD8+ T细胞活化。

使用PMEL-1转基因小鼠脾细胞,以gp100肽和IL-2激活,加入MEKi和/或CD27激动剂培养4天,通过流式检测CD69和CD44表达及Nur77水平。

2

皮下胆管癌模型中评估三联疗法疗效

确定CD27激动剂、抗PD-L1和MEKi联合治疗对皮下CCA肿瘤生长的作用。

在C57BL/6小鼠皮下接种URCCA4.3细胞,待肿瘤形成后随机分组,接受单药、双药或三药治疗,测量肿瘤生长。

3

分析皮下肿瘤中的免疫细胞浸润

探究三联疗法对肿瘤和引流淋巴结内CD8+ T细胞亚群的影响。

在治疗终点收获皮下肿瘤和引流淋巴结,制备单细胞悬液,用流式细胞术分析CD8+ T细胞的记忆表型(如中央记忆、效应记忆、干细胞样记忆、组织驻留记忆)。

4

CD8+ T细胞清除实验验证其贡献

确定CD8+ T细胞是否介导三联疗法的疗效。

在皮下肿瘤模型中,使用抗CD8α抗体清除CD8+ T细胞,然后进行三联治疗,监测肿瘤生长。

5

原位肝癌模型中评估三联疗法疗效和生存

在生理相关的原位模型中验证三联疗法的效果和生存获益。

通过手术将URCCA4.3细胞直接注射入肝脏,建立原位肿瘤,随机分组治疗20周,监测生存期。

6

比较原位和皮下肿瘤中髓系细胞浸润

探究不同肿瘤部位对髓系细胞浸润的影响,特别是CD11b+Gr-1+细胞。

分别建立原位和皮下URCCA4.3肿瘤,2周后收获,同时取正常肝脏作为对照,用流式细胞术分析免疫细胞,特别是髓系细胞亚群。

7

Gr-1+细胞清除在原位模型中的效果和毒性观察

探索清除Gr-1+细胞能否增强三联疗法疗效,并观察可能的毒性。

在原位肿瘤模型中,在三联治疗期间联合抗Gr-1抗体清除Gr-1+细胞,监测体重、生存、血浆细胞因子、肝脏组织病理和T细胞浸润。

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
RPMI-1640培养基----
DMEM培养基----
胎牛血清----
抗生素/抗真菌溶液Gemini Bio--
MycoAlert检测试剂盒Lonza--
红细胞裂解液BioLegend--
hgp100肽----
白介素-2NIH repository--
考比替尼Selleckchem--
CD27激动剂抗体Celldex--
抗PD-L1抗体BioXCell--
抗CD8α抗体BioXCell--
抗Gr-1抗体BioXCell--
FACS缓冲液----
FoxP3/转录因子试剂盒Invitrogen--
Cytek Aurora流式细胞仪Cytek Biosciences--
FlowJo软件BD Biosciences--
阴性选择试剂盒(CD11b+Gr-1+)StemCell19867
阴性选择试剂盒(CD3+)StemCell19851
CFSE染料InvitrogenC34554
胶原包被的培养瓶----
70μm过滤器----
C57BL/6小鼠Jackson Laboratory--
Pmel-1小鼠Jackson Laboratory--

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
体外T细胞活化实验
PMEL-1小鼠品系、脾细胞分离、激活条件(gp100肽1μM、IL-2 100 IU/mL)、药物浓度(cobimetinib 1μM、CD27激动剂1μg/mL)、培养时间4天
阅读提示:Materials and Methods中的'In vitro T cell assays'
皮下肿瘤模型
小鼠品系(C57BL/6雌性)、细胞系(URCCA4.3或FAC)、接种细胞数(1x10^6)、治疗起始时间(肿瘤形成后约11-12天)、给药剂量(抗PD-L1 100-200μg、MEKi 7.5mg/kg、CD27Ag 100μg)、频率(每周三次)、治疗周期(2-3周)
阅读提示:Materials and Methods中的'In vivo efficacy'以及Figure 2和图注
原位肝脏肿瘤模型
手术方法、细胞注射数量(2x10^5)、治疗起始时间(术后12-13天)、给药剂量(抗PD-L1 100-200μg、MEKi 7.5mg/kg、CD27Ag 50-100μg)、频率和周期(每周三次,2-3周)
阅读提示:Materials and Methods中的'In vivo efficacy'以及Figure 6和图注
CD8+ T细胞耗竭实验
抗CD8α抗体(BioXCell)的剂量(未明确)、给药时间点(肿瘤接种前-3,-1天,接种后+1,+3天,之后每3-4天)、治疗剂量(抗PD-L1 200μg,MEKi 7.5mg/kg,CD27Ag 100μg)
阅读提示:Materials and Methods中的'In vivo efficacy'和Figure 5图注
Gr-1+细胞耗竭实验
抗Gr-1抗体(RB6-8C5)剂量(400μg)、给药起始时间(术后第14天)、联合治疗剂量(抗PD-L1 200μg,MEKi 7.5mg/kg,CD27Ag 100μg)、频率和周期(每周三次,3周)
阅读提示:Materials and Methods中的'In vivo efficacy'和Figure 8图注
流式细胞术分析
抗体浓度(表面1:500,胞内1:200;髓系表面1:200,胞内1:100)、仪器(Cytek Aurora)、分析软件(FlowJo)、抗体克隆(见补充表)
阅读提示:Materials and Methods中的'Flow cytometry'
T细胞抑制实验
细胞比例(CD11b+Gr-1+与T细胞1:1)、CFSE浓度(2.5μM)、激活方式(抗CD3/CD28磁珠)、共培养时间72小时
阅读提示:Materials and Methods中的'T Cell Suppression Assay'