TIM-3与PD-1双重阻断:抑制卵巢癌免疫治疗超进展并增强疗效的新策略
《Cell Death & Disease》:Dual blockades of TIM-3 and PD-1 effectively prevent hyper-progression and enhance the efficacy of anti-PD-1 therapy in high-grade serous ovarian cancer
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时间:2025年11月30日
来源:Cell Death & Disease 9.6
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本研究针对高级别浆液性卵巢癌(HGSOC)患者对PD-1抑制剂反应率低(10-15%)且易发生超进展疾病(HPD)的临床难题,通过临床前研究证实TIM-3/PD-1双重阻断可有效预防HPD发生,显著增强CD8+TILs和TIDCs的抗肿瘤免疫功能,为改善HGSOC免疫治疗效果提供了新方案。
免疫治疗的出现为癌症治疗带来了革命性突破,但在高级别浆液性卵巢癌(High-Grade Serous Ovarian Cancer, HGSOC)这一最常见的卵巢癌亚型中,PD-1抑制剂的表现却令人失望。临床数据显示,HGSOC患者对PD-1单药治疗的反应率仅为7.4%-11.5%,更令人担忧的是,高达16.7%的患者会出现超进展疾病(Hyper-Progression Disease, HPD),这种免疫治疗带来的副作用反而会加速疾病进展,导致患者预后更差。
面对这一严峻挑战,华中科技大学同济医院的研究团队将目光投向了另一个重要的免疫检查点——TIM-3(T-cell immunoglobulin and mucin domain-containing-3)。TIM-3在卵巢癌组织中广泛表达,与患者不良预后密切相关,但其在HGSOC治疗中的作用尚不明确。该研究发表于《Cell Death and Disease》杂志,系统探讨了TIM-3/PD-1双重阻断策略在HGSOC治疗中的潜力。
研究人员首先在ID8VEGF卵巢癌小鼠模型中观察到,抗PD-1治疗后确实会出现HPD现象,且TIM-3在CD8+肿瘤浸润淋巴细胞(Tumor-Infiltrating Lymphocytes, TILs)和肿瘤浸润树突状细胞(Tumor-Infiltrating Dendritic Cells, TIDCs)上显著上调。这一发现提示TIM-3可能与HPD的发生密切相关。
为验证TIM-3/PD-1双重阻断的治疗效果,研究团队建立了腹腔和皮下ID8VEGF移植瘤模型。结果显示,双重阻断不仅能有效预防HPD的发生,还能逆转已发生的HPD,显著抑制肿瘤生长并延长小鼠生存期。机制研究表明,这种治疗效果主要依赖于CD8+T细胞和CD11c+髓系细胞的激活。细胞耗竭实验证实,CD8+T细胞的缺失会完全取消联合治疗的效果,而CD4+T细胞和CD11c+细胞的耗竭则部分削弱疗效。
在肿瘤微环境(Tumor Microenvironment, TME)分析中,联合治疗显著增强了CD8+TILs的浸润、增殖和细胞因子(TNF-α、IFN-γ、穿孔素)分泌能力,同时降低了衰竭标志物TOX的表达。对于TIDCs,联合治疗促进了其成熟(CD80、CD86表达上调)、增殖和IL-12分泌,同时抑制了免疫抑制性细胞因子IL-10的产生。
研究人员还分析了68例HGSOC患者临床样本,发现TIM-3与PD-1在肿瘤组织中共表达,且主要分布于CD4+T细胞、CD8+T细胞和CD11c+髓系细胞上,而非肿瘤细胞。体外实验进一步证实,TIM-3/PD-1双重阻断能有效增强患者来源CD8+TILs的TNF-α分泌和CD11c+髓系细胞的IL-12产生。
本研究综合利用了ID8VEGF小鼠卵巢癌模型(包括腹腔和皮下移植)、多色流式细胞术分析肿瘤免疫微环境、免疫组化(IHC)和免疫荧光(IF)检测临床样本中免疫检查点表达、体外细胞功能实验验证抗体阻断效果。临床样本包括32例HGSOC患者外周血、68例肿瘤组织和18例腹水来源的免疫细胞。
TIM-3在抗PD-1治疗后ID8VEGF荷瘤小鼠的CD8+TILs和TIDCs上表达上调
研究发现抗PD-1治疗可诱导ID8VEGF荷瘤小鼠出现HPD,其特征是肿瘤生长速率(Tumor Growth Rate, TGR)比值≥2。基因表达分析显示CD8、Itgax(CD11c编码基因)、Havcr2(TIM-3编码基因)和Cd274(PD-L1编码基因)mRNA水平显著上调。流式细胞术证实TIM-3在HPD小鼠的CD8+TILs和TIDCs上表达增加,且这些细胞功能受损:CD8+TILs增殖下降、TOX表达升高,TIDCs的IL-10分泌增加、IL-12减少。
抗TIM-3通过增强CD8+TILs和TIDCs功能预防ID8VEGF荷瘤小鼠抗PD-1治疗诱导的HPD
在已发生HPD的小鼠中,TIM-3/PD-1双重阻断能显著抑制肿瘤进展、延长生存期。细胞耗竭实验证明疗效依赖CD8+T细胞。机制上,联合治疗增强了CD8+TILs的细胞毒功能和TIDCs的抗原呈递能力,逆转了免疫抑制微环境。
TIM-3和PD-1共阻断延缓ID8VEGF荷瘤小鼠肿瘤生长并延长生存期
在治疗初治的荷瘤小鼠中,TIM-3/PD-1双重阻断表现出显著抗肿瘤效果,优于单药治疗。联合治疗组小鼠肿瘤生长减缓,生存期延长,肿瘤微环境中效应免疫细胞比例和功能显著改善。
TIM-3和PD-1抑制剂联合治疗逆转体外CD8+TILs和CD11c+髓系细胞衰竭
临床样本分析显示TIM-3与PD-1在HGSOC患者肿瘤中共表达,且双阳性细胞功能最差。体外实验证实联合阻断可增强患者来源免疫细胞的抗肿瘤功能。
本研究首次系统阐明了TIM-3在HGSOC免疫治疗超进展中的作用,并证实TIM-3/PD-1双重阻断策略的临床前疗效。值得注意的是,联合治疗对免疫微环境的重编程作用在治疗初治和已发生HPD的模型中存在差异:在初治模型中主要促进抗肿瘤免疫,而在HPD模型中还需克服既有的免疫抑制状态,特别是肿瘤相关巨噬细胞(Tumor-Associated Macrophages, TAMs)的异质性变化。
尽管本研究存在临床样本量有限、缺乏HGSOC患者HPD样本验证等局限性,但为改善HGSOC免疫治疗疗效提供了重要理论依据。TIM-3/PD-1双重阻断策略有望成为HGSOC患者,特别是那些面临HPD风险患者的潜在治疗选择,为后续临床试验的开展奠定了坚实基础。
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