研究發現CCL5和CXCL9可作為免疫治療的生物標志物

近年來腫瘤免疫治療比較火熱，給癌癥患者帶來了戰勝癌癥的曙光，而同時研究者們在腫瘤細胞系和腫瘤模型上開展了大量的腫瘤免疫療法的研究。其中腫瘤特異性CD8+T細胞在腫瘤免疫治療中起著重要作用，是免疫系統攻擊癌癥細胞的主要利器，然而在腫瘤微環境里，CD8+T細胞經常會進入機能缺陷或衰竭狀態，從而不能有效地阻止癌癥的進展。最近有研究者發現趨化因子CCL5和CXCL9，它們與實體腫瘤的CD8+T細胞浸潤正相關，其可能是免疫治療的有用的生物標志物。

趨化因子是一種小分子多肽，屬于細胞因子超家族成員中的一大類，采用生物分析技術可以用于趨化因子的檢測。趨化因子及其受體表達于多種細胞，具有廣泛的生物學作用，在免疫細胞和骨髓造血細胞的生成、分化，發育調節及免疫應答的調控等過程中發揮著重要的作用。有研究發現，一些趨化因子能影響腫瘤細胞的存活，刺激腫瘤細胞生長和血管生產，進而促進腫瘤的生長和遷移。而也有一些趨化因子可以通過趨化免疫活性細胞以及抑制血管形成來抵抗腫瘤的生長和轉移。對趨化因子的研究，不僅有助于加深人類對疾病的認識，也可能為眾多疾病的治療尋找到新的靶點。

腫瘤中存在的被稱作腫瘤浸潤性淋巴細胞（TIL）的白細胞，與大多數類型癌癥的更好治療結果相關聯。表達細胞表面糖蛋白CD8的TIL被稱稱為CD8+TIL，它們能夠發現癌細胞表面上的腫瘤抗原并將它們破壞。在小鼠腫瘤模型上展開的研發發現，在CD8+T細胞轉移期間與免疫檢查點抑制劑阻斷療法相協同，延緩了小鼠腫瘤進展，并完全阻止50％的小鼠的腫瘤生長。因此，許多免疫治療策略旨在激活、增強和維持這些細胞的癌癥殺傷能力。美迪西根據客戶的需求提供各種有效的動物模型，用來檢測藥物的有效性。實驗動物有非人類靈長動物、狗、小鼠、大鼠、家兔、豚鼠、裸鼠等各種種類。目前，已經建立了多個有效動物腫瘤模型，并經過多方驗證和長期實踐考驗。

有研究者發現趨化因子CCL5和CXCL9與實體腫瘤的CD8+T細胞浸潤正相關。來自美國路德維希癌癥研究所的研究人員Coukos表示，CCL5和CXCL9這兩個關鍵的趨化因子，在所有實體腫瘤的T細胞浸潤中普遍存在，它們同時存在于腫瘤中，是T細胞移植和T細胞炎癥性腫瘤(也稱為“熱腫瘤”)形成的關鍵條件。隨著免疫檢查點抑制劑治療興起，人們把腫瘤中浸潤T細胞較多的腫瘤叫做“熱腫瘤”，把浸潤T細胞較少甚至沒有者叫“冷腫瘤”。理論上，熱腫瘤對免疫治療的反應更好，冷腫瘤則相反。那么CCL5和CXCL9和腫瘤免疫治療有什么關系呢？

1、CCL5與腫瘤免疫的關系

趨化因子CCL5是一類調節正常T細胞表達和分泌的細胞因子，也是CC趨化因子家族中的成員之一，可介導受體極化和定向趨化T細胞、樹突狀細胞、NK細胞、嗜堿性粒細胞等的作用。CCL5與其受體(CCR5)相結合，可產生如炎癥應答、細胞防御、信號轉錄和應急刺激等多種生物學效應。 CCL5及其受體對免疫性疾病的發生和發展有著重要的聯系，在病毒入侵機體感染細胞的時候會產生高表達，還可以表達于T細胞、血小板、巨噬細胞、腎小管上皮細胞、滑膜成纖維細胞、內皮細胞和特定的腫瘤細胞。

腫瘤微環境在腫瘤的生長、侵襲和浸潤過程中發揮著重要的作用，CCL5通過招募并調節T細胞、巨噬細胞和樹突狀細胞等炎性細胞的活性，誘導腫瘤的免疫耐受。研究發現經基因敲除方式阻斷CCL5的表達之后，Tregs向腫瘤微環境的募集被減緩，從而有效降低了腫瘤細胞的增殖。較低濃度的CCL5可以使T細胞趨化，而較高濃度的CCL5可使T細胞激活。  CCL5也可以使特殊的自然殺傷細胞激活和增殖從而產生CC趨化-激活殺傷細胞，由CD8+T細胞和其他免疫細胞產生的CCL5表現出抑制HIV進入靶細胞的能力。

2、CXCL9與腫瘤免疫的關系

CXCL9在惡性腫瘤中高表達，它的抗腫瘤活性主要通過促進免疫反應介導的，例如增強細胞毒性T淋巴細胞的反應，促進CD4+及CD8+淋巴細胞浸潤到腫瘤細胞區域殺傷腫瘤細胞。腫瘤內T細胞浸潤的程度可能還是其它腫瘤免疫作用導致的結果。比如，在浸潤T細胞識別腫瘤細胞的時候，由γ干擾素誘導產生的CXCL9和CXCL10就能夠起到強化T細胞招募正反饋的作用。因此，如果缺少T細胞浸潤這個過程，可能意味著多個環節出了問題，比如腫瘤異質性不夠高、T細胞活化不足、T細胞招募不足等。

3、趨化因子CCL5和CXCL9與腫瘤免疫的關系

Coukos和他的團隊在最新的研究中發現了CCL5和CXCL9與實體腫瘤的CD8+T細胞浸潤正相關。研究人員發現當癌細胞減少CCL5的產生時，CXCL9的表達也會減少。這導致了腫瘤中CD8+T細胞的逐漸耗竭。研究人員還發現，癌細胞中CCL5表達的缺失與DNA的化學修飾有關，這種修飾抑制了靶向基因的表達（這是一種被稱為表觀遺傳沉默的機制）。研究人員認為，CCL5的表觀遺傳沉默是腫瘤躲避免疫系統攻擊的一種適應性機制。該論文第一作者、路德維希洛桑大學博士后研究人員Denarda Dangaj博士表示這些發現促進了他們對T細胞炎癥性腫瘤中如何協調T細胞攻擊腫瘤的理解。

癌細胞能夠抑制CCL5的表達，因為它吸引CD8+T細胞。研究人員表明，當CCL5吸引T細胞到腫瘤然后激活癌抗原，接著釋放自己的信號蛋白——干擾素γ(IFN-γ)。于是聚集在腫瘤上的巨噬細胞和樹突狀細胞分泌CXCL9，CXCL9通過循環T細胞顯著促進腫瘤的浸潤。

Coukos表示，“CCL5是決定腫瘤是否會被T細胞浸潤的關鍵趨化因子。然而，僅表達CCL5是不夠的，CXCL9是T細胞募集的主要放大器”。同時他表示，新發現的免疫逃避機制也可能被用于治療，知道CCL5沉默可以通過藥物地西他濱逆轉，這將為表觀遺傳療法與PD1阻斷相結合提供了強有力的理論依據。

這些發現提示，CCL5和CXCL9可能是免疫治療的有用的生物標志物。最值得注意的是，它們可以幫助識別腫瘤被活化T細胞浸潤的患者，因此更容易對抗PD1抗體等免疫療法敏感。因此研究人員表示他們的研究發現破譯了癌癥和免疫細胞之間復雜的分子對話，對于協調T細胞成功入侵腫瘤并殺死癌細胞至關重要。