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肿瘤激活的淋巴结成纤维细胞在弥漫性大B细胞淋巴瘤中抑制T细胞功能

期刊:the journal of clinical investigationDOI:https://doi.org/10.1172/jci166070

类型a

主要作者与机构及发表信息
这篇研究由Benedetta Apollonio等人完成,主要作者来自伦敦国王学院癌症与制药科学学院(School of Cancer and Pharmaceutical Sciences, Faculty of Life Sciences & Medicine, King’s College London)以及其他多个国际研究机构。该研究于2023年7月3日发表在《临床研究杂志》(*The Journal of Clinical Investigation*),文章编号为JCI166070。

学术背景
本研究属于肿瘤免疫学和肿瘤微环境(Tumor Microenvironment, TME)领域,专注于弥漫性大B细胞淋巴瘤(Diffuse Large B Cell Lymphoma, DLBCL)中成纤维细胞网状细胞(Fibroblastic Reticular Cells, FRCs)的功能及其对免疫治疗的影响。DLBCL是一种侵袭性B细胞肿瘤,约40%的患者在接受标准R-CHOP(利妥昔单抗、环磷酰胺、多柔比星、泼尼松和长春新碱)免疫化疗后仍会复发或治疗失败。近年来,随着对肿瘤微环境中基质细胞和免疫细胞景观的研究深入,科学家发现这些细胞在肿瘤免疫逃逸和疾病进展中扮演重要角色。然而,关于FRCs在DLBCL中的具体功能尚不明确。本研究旨在揭示DLBCL如何通过重塑FRC网络影响T细胞功能,并探索靶向FRCs以增强免疫治疗效果的可能性。

详细研究流程
本研究分为以下几个主要步骤:

  1. 样本获取与模型构建
    研究使用了人类DLBCL患者的淋巴结(Lymph Nodes, LNs)活检样本(n=29)以及小鼠DLBCL模型(iμHA-BCL6小鼠)。此外,还收集了非恶性反应性淋巴结(Reactive Lymph Nodes, RLNs)作为对照(n=5)。

  2. 成像与表型分析
    使用高维成像质谱流式技术(Imaging Mass Cytometry, IMC)和共聚焦显微镜对FRC网络进行表征。研究团队开发了一种基于骨架分析(Skeleton Analysis)的方法,用于量化FRC分支点数量和长度。此外,通过IMC分析检测了FAP(Fibroblast-Activated Protein)等标记物的表达水平。

  3. 体外培养与功能实验
    构建了2D和3D共培养系统,包括原代FRCs与DLBCL细胞系或原代DLBCL B细胞的直接接触共培养。实验评估了DLBCL暴露对FRC形态、收缩能力、迁移支持能力以及免疫调节功能的影响。

  4. 转录组分析
    对DLBCL-FRCs进行了批量RNA测序(Bulk RNA-Seq)和单细胞RNA测序(scRNA-Seq)。通过基因集富集分析(Gene Set Enrichment Analysis, GSEA)和差异表达基因(Differentially Expressed Genes, DEGs)分析,揭示了DLBCL诱导的FRC转录组重编程特征。

  5. 功能验证实验
    包括T细胞迁移实验、细胞毒性实验以及免疫检查点抑制剂(如PD-L1/PD-L2阻断抗体)对T细胞功能的恢复实验。此外,利用患者来源的淋巴结切片建立器官型培养系统(Organotypic Cultures),评估了FAP靶向免疫刺激药物与Glofitamab联合治疗的效果。

主要结果
1. DLBCL诱导FRC网络重塑
IMC和共聚焦显微镜分析显示,DLBCL患者的LN中存在显著扩张且异常重塑的FRC网络,其特征是分支点减少、分支长度增加,以及FAP表达升高。这些变化类似于急性免疫反应状态下的FRC激活,但持续时间更长。

  1. DLBCL-FRCs的功能改变
    功能实验表明,DLBCL暴露导致FRCs失去收缩能力并表现出拉伸形态。DLBCL-FRCs在体外显著抑制了CD8+ T细胞的迁移能力和细胞毒性功能,这种抑制作用依赖于抗原特异性机制。此外,DLBCL-FRCs上调了PD-L1和PD-L2的表达,进一步抑制了T细胞功能。

  2. 转录组重编程揭示免疫调节机制
    转录组分析显示,DLBCL-FRCs中涉及炎症信号、趋化因子表达、抗原呈递和细胞外基质重塑的关键通路被显著激活。例如,CXCL9和CXCL10的表达增加,而稳态趋化因子CCL21和CCL19的表达下降。这些变化可能导致T细胞迁移受阻。

  3. 靶向FRCs增强免疫治疗效果
    在器官型培养系统中,FAP靶向免疫刺激药物(如FAP-IL2v和FAP-4-1BBL)与Glofitamab联合使用显著增强了抗DLBCL T细胞的杀伤功能。此外,阻断PD-L1/PD-L2也能够部分恢复T细胞活性,表明FRCs的抑制作用可以通过靶向治疗逆转。

结论与意义
本研究表明,DLBCL通过重塑FRC网络形成了一种慢性激活的CAF样状态,这种状态不仅支持肿瘤生态位,还促进了免疫抑制性微环境的形成。研究揭示了FRCs在DLBCL中的双重角色:一方面支持正常免疫反应,另一方面通过表达抑制性配体(如PD-L1/PD-L2)抑制T细胞功能。这一发现为理解DLBCL的免疫逃逸机制提供了新视角,并提出了靶向FRCs以优化免疫治疗的新策略。

研究亮点
1. 首次系统描述了DLBCL中FRC网络的异常重塑及其功能改变。
2. 揭示了FRCs在DLBCL中通过上调PD-L1/PD-L2抑制T细胞功能的机制。
3. 提出了靶向FAP+ FRCs以增强免疫治疗效果的新方法,并在患者来源的器官型培养系统中验证了其可行性。
4. 利用先进的IMC和scRNA-Seq技术,全面解析了DLBCL-FRCs的转录组特征及其对免疫微环境的影响。

其他有价值内容
本研究还探讨了FRCs与其他免疫细胞(如巨噬细胞)的潜在相互作用,为进一步研究FRCs在肿瘤微环境中的多样性功能奠定了基础。此外,研究团队提出了一种新的假设,即DLBCL可能通过劫持B细胞衍生信号维持慢性炎症状态下的FRC激活,这为未来探索肿瘤-基质细胞双向对话提供了方向。

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