CCL5hiCD4+ T细胞通过重编程巨噬细胞增强膀胱癌的抗肿瘤免疫反应,并促进免疫治疗应答

CCL5 hiCD4+ T Cells Regulate Macrophage Polarization and Promote Immunotherapy Response in Bladder Cancer

作者信息Weiming Luo, Yapeng Wang, Haitao Wang, Ying-Ang Ji, Jian Zhang, Qiang Ran, Yangkun Ao, Jing Xu, Junying Zhang, Xiaoyan Cheng, Luofu Wang, Yao Zhang, Jun Zhang, Can Ai, Jun Qin, Jun Jiang, Weihua Lan, Qiuli Liu
PMID41706539
发布时间2026-05-04
DOI10.1158/0008-5472.CAN-25-2220

实验完整度

包含患者队列分析、单细胞测序、体外共培养、体内动物模型及功能验证,多个独立证据层级。

主要模型

MB49小鼠膀胱癌模型 RAW264.7巨噬细胞系 患者肿瘤样本(包括40例MIBC队列) 单细胞测序数据集

重点核对

CCL5hiCD4+ T细胞定义为CD25-CXCR6+CD4+ T细胞,通过流式分选 共培养体系:RAW264.7与T细胞比例1:5,24小时 体内实验:MB49细胞皮下注射8×10^5,肿瘤体积100-200 mm^3时开始治疗 CCL5hiCD4+ T细胞过继转移:1×10^5细胞瘤内注射,每5天一次 抗PD-1:10 mg/kg腹腔注射,每3天一次

摘要

免疫检查点抑制剂(ICI)已改变癌症治疗格局,但其疗效仍仅限于部分患者,这凸显了对稳健的预测性生物标志物以及对治疗耐药机制的更深入探究的迫切需求。在本研究中,我们鉴定了一群具有记忆样活化特征的CCL5hiCD4+ T细胞,其与膀胱癌的ICI治疗反应密切相关。在功能上,这些T细胞通过CCL5/CCR1信号通路促进M1样巨噬细胞极化,从而增强抗肿瘤免疫。重要的是,肿瘤来源的前列腺素E2(PGE2)作为关键的微环境因子,抑制了CCR6hiCD4+ T细胞向免疫刺激型CCL5hiCD4+ T细胞的分化,从而导致ICI治疗耐药。这些发现拓展了对CD4+ T细胞异质性及其在塑造ICI免疫反应中作用的理解。通过阐明CCL5hiCD4+ T细胞增强髓系介导的肿瘤控制,以及肿瘤来源的PGE2破坏CCL5hiCD4+ T细胞分化以促进免疫逃逸,这项工作突出了提高膀胱癌ICI疗效的潜在治疗策略。

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
CD4+ T细胞异质性如何影响膀胱癌ICI治疗反应?CCL5hiCD4+ T细胞是否及如何增强免疫治疗疗效?
核心机制
CCL5hiCD4+ T细胞通过分泌CCL5与巨噬细胞上的CCR1受体结合,促进M1样巨噬细胞极化,增强抗肿瘤免疫;而肿瘤来源的PGE2抑制CCR6hiCD4+ T细胞向CCL5hiCD4+ T细胞分化,导致ICI耐药。
主要证据
通过scRNA-seq鉴定CCL5hiCD4+ T细胞,体外共培养证实其促进M1极化依赖CCL5/CCR1,体内过继转移实验证实其增强抗PD-1疗效,且COX2敲低或celecoxib处理通过降低PGE2增强CCL5hiCD4+ T细胞分化并改善免疫治疗反应。
研究意义
CCL5hiCD4+ T细胞可作为预测ICI疗效的生物标志物,并提示靶向PGE2信号通路或CCL5/CCR1轴是增强膀胱癌免疫治疗疗效的潜在策略。

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

临床队列生信分析与细胞亚群鉴定

评估CD4+ T细胞亚群与ICI治疗反应的相关性,并鉴定与疗效相关的关键亚群。

使用CIBERSORTx反卷积分析IMvigor210和GSE176307队列,并进行生存分析、多变量Cox回归;对Daping队列1和公开数据集进行scRNA-seq,鉴定CD4+ T细胞亚群。

2

CCL5hiCD4+ T细胞的鉴定与临床相关性验证

验证CCL5hiCD4+ T细胞与ICI治疗反应及生存期的关联,并确认其在小鼠模型中具备增强免疫治疗的作用。

分析CCL5hiCD4+ T细胞浸润与治疗反应的关系;多光谱免疫组化检测患者样本;小鼠MB49模型中过继转移CD25-CXCR6+CD4+ T细胞联合抗PD-1治疗,监测肿瘤体积。

3

CCL5hiCD4+ T细胞调控巨噬细胞极化的机制研究

探究CCL5hiCD4+ T细胞促进M1巨噬细胞极化的具体机制,验证CCL5/CCR1信号轴的作用。

通过SCENIC、CellChat、GSVA等生信分析预测机制;体外共培养RAW264.7与CCL5hiCD4+ T细胞,加入BX471或抗CCL5抗体;体内实验中给予BX471,检测M1/M2巨噬细胞比例及肿瘤生长。

4

CCR6hiCD4+ T细胞向CCL5hiCD4+ T细胞分化的轨迹及验证

验证CCR6hiCD4+ T细胞是CCL5hiCD4+ T细胞的前体,并证实其分化过程。

利用Monocle3进行拟时间分析;过继转移CD45.1+CD25-CCR6+CD4+ T细胞至CD45.2小鼠肿瘤内,追踪CCL5表达。

5

肿瘤来源PGE2对分化的抑制及对ICI疗效的影响

探究肿瘤来源的PGE2是否抑制CCR6hiCD4+ T细胞向CCL5hiCD4+ T细胞分化,从而减弱ICI疗效。

通过生信分析筛选肿瘤相关基因;构建COX2敲低MB49细胞株;体内外实验检测PGE2对T细胞分化的影响;给予celecoxib联合抗PD-1治疗,评估肿瘤生长和免疫指标。

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Thermo Fisher Scientific11965092
胎牛血清----
TIANamp基因组DNA提取试剂盒----
Axygen基因组DNA提取试剂盒Axygen--
PCR检测试剂盒BeyotimeC0301S
BX471Selleck ChemicalsS7604
塞来昔布Selleck ChemicalsS1261
前列腺素E2----
抗小鼠CCL5中和抗体BioXcel TherapeuticsBE0449
抗小鼠CD4单克隆抗体(体内用)Selleck ChemicalsA2101
抗小鼠PD-1抗体Selleck ChemicalsA2122
MACS组织保存液Miltenyi Biotec--
I型胶原酶Worthington--
脱氧核糖核酸酶IWorthington--
MACS死细胞去除试剂盒Miltenyi Biotec--
Chromium单细胞3' V3试剂盒10x Genomics--
Qubit高灵敏度DNA检测Thermo Fisher Scientific--
Bioanalyzer 2200生物分析仪Agilent--
PhenoImager Fusion平台----
固定/破膜缓冲液Thermo Fisher Scientific00-5523-00
聚凝胺----
嘌呤霉素----
RPMI 1640培养基----
SIINFEKL肽GenScript--
OVA323-339肽GenScript--
白细胞介素-2PeproTech--
TRIzol试剂CWBIO--
超纯RNA提取试剂盒CWBIOCW0581M
HiScript II Q逆转录预混液VazymeR222-01
AceQ qPCR SYBR Green预混液VazymeQ111-02
CD4(TIL)磁珠Miltenyi Biotec130-116-475
初始CD4+ T细胞分离试剂盒Miltenyi Biotec130-104-453

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
患者队列
队列纳入标准、治疗方案(tislelizumab联合吉西他滨和顺铂)、治疗周期数、疗效评估标准
阅读提示:Materials and Methods: Human tissue samples
动物模型
小鼠品系、年龄、性别、MB49细胞注射数量、肿瘤体积计算方法、肿瘤生长至100-200 mm³后开始治疗
阅读提示:Materials and Methods: Animals
单细胞测序
组织解离酶浓度(1 mg/mL胶原酶I、0.5 mg/mL DNase I)、消化时间(45分钟)、细胞活性评估、上机细胞浓度(约1000细胞/µL)
阅读提示:Materials and Methods: Single-cell dissociation, Single-cell sequencing
共培养实验
RAW264.7与T细胞比例(1:5)、共培养时间(24小时)、Transwell孔径(0.4 μm)、BX471浓度(文中未明确说明)、抗CCL5抗体浓度(文中未明确说明)
阅读提示:Materials and Methods: Conditioned medium and coculture assays; Figure 3L-N
体内药物处理
抗PD-1剂量(10 mg/kg,腹腔注射,每3天一次)、PGE2剂量(6 mg/kg,腹腔注射,隔日一次)、BX471剂量(50 mg/kg,腹腔注射,每日一次)、celecoxib剂量(60 mg/kg,腹腔注射,每日一次)
阅读提示:Materials and Methods: In vivo treatment and adoptive transfer; Figure 5N-O