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作者及发表信息
本研究由Candice Sakref、Alexis Saby等来自法国里昂莱昂贝拉尔癌症研究中心(Centre de Recherche en Cancérologie de Lyon, Centre Léon Bérard)的团队完成,合作机构包括德国图宾根大学和慕尼黑工业大学。论文于2025年3月12日发表在Nature Communications(DOI: 10.1038/s41467-025-58220-8),标题为《Type III interferon primes pDCs for TLR7 activation and antagonizes immune suppression mediated by TGF-β and PGE2》。
学术背景
研究领域:肿瘤免疫学,聚焦树突状细胞(Dendritic Cells, DCs)在肿瘤微环境(Tumor Microenvironment, TME)中的功能调控。
科学问题:
- 浆细胞样树突状细胞(plasmacytoid DCs, pDCs)是抗肿瘤免疫的关键细胞,但其在TME中常因免疫抑制因子(如TGF-β和PGE2)而功能失调,导致干扰素-α(IFN-α)分泌能力下降。
- III型干扰素(IFN-III,即IFN-λ)由1型传统树突状细胞(cDC1s)分泌,但其在TME中对pDCs的作用机制尚不明确。
研究目标:
1. 验证IFN-III能否增强pDCs的存活、激活及TLR7(Toll样受体7)表达;
2. 探究IFN-III能否逆转TGF-β和PGE2对pDCs的免疫抑制;
3. 揭示IFN-III与pDCs在肿瘤免疫中的潜在治疗价值。
研究流程与实验设计
1. pDCs对IFN-III的响应机制
- 样本与处理:
- 从健康人外周血单核细胞(PBMCs)中分选pDCs(标记为CD123+ BDCA2+ CD11c-)和cDCs(CD11c+),通过流式细胞术和RNA测序分析IFN-III受体(IFNLR1/IL-10Rβ)表达。
- 关键实验:
- STAT1磷酸化检测:IFN-III刺激后,pDCs的STAT1磷酸化水平显著升高(与IFN-I相当),而其他免疫细胞(如T细胞、NK细胞)无响应。
- 表型分析:IFN-III处理24小时可上调pDCs的HLA-DR、CD80/86、PD-L1和ICOS-L(免疫调节分子),并提高其存活率至73.9%(对照组42.6%)。
2. IFN-III对TLR7通路的调控
- 转录组分析:RNA测序显示,IFN-III处理12小时后,pDCs中TLR7及其下游信号分子(如IRF7、UNC93B1)的mRNA表达显著上调。
- 功能验证:
- TLR7激动剂(Imiquimod, IMQ)实验:IFN-III预处理的pDCs对低剂量IMQ(50 ng/mL)的响应增强,IFN-α分泌量提高2146倍(vs. 未处理组)。
- 亚群分化:IFN-III诱导pDCs向P1亚群(PD-L1+ CD80-,专长分泌IFN-α)极化,而IL-3诱导的pDCs更多分化为P3亚群(PD-L1- CD80+,擅长T细胞激活)。
3. 肿瘤微环境中的验证
- 空间定位:通过多重免疫荧光(mIF)分析10例三阴性乳腺癌(TNBC)组织,发现cDC1s与pDCs在TME中紧密共定位(9% cDC1s与pDCs核间距<15 μm)。
- 功能挽救实验:
- 抑制因子处理:TGF-β或PGE2可完全抑制pDCs的IFN-α分泌,而IFN-III预处理能恢复其功能(PD-L1表达从20.8%升至55.6%)。
- 肿瘤上清实验:来自乳腺癌和卵巢癌患者的肿瘤溶解液(sn-dil)抑制pDCs活性,但IFN-III可逆转此效应。
4. 机制解析
- 信号通路:IFN-III通过下调TGF-β受体1(TGFBR1)和激活PI3K-Akt-mTOR通路,拮抗免疫抑制。
- 交叉验证:阻断IFNLR1和IFNAR2(IFN-I受体)可完全消除cDC1s上清对pDCs的激活作用,证实双通路协同调控。
主要结果与逻辑链条
- pDCs是IFN-III的主要靶细胞:其高表达IFNLR1,且STAT1磷酸化响应最强(图1)。
- IFN-III增强pDCs抗肿瘤功能:通过上调TLR7和免疫检查点分子(如PD-L1),促进IFN-α分泌(图4)。
- IFN-III逆转免疫抑制:在TGF-β/PGE2存在下,IFN-III恢复pDCs的活性和细胞因子分泌(图8-9)。
- 临床相关性:肿瘤组织中IFN-III+ cDC1s与pDCs的空间邻近性支持其生理互作(图6)。
结论与价值
科学意义:
- 首次揭示IFN-III通过调控pDCs的TLR7通路和拮抗免疫抑制,成为肿瘤免疫的“双效开关”。
- 提出“cDC1s-pDCs-IFN-III轴”是TME中天然免疫与适应性免疫的桥梁。
应用潜力:
- 联合治疗策略:IFN-III与TLR7激动剂(如IMQ)联用,可降低药物剂量并减少副作用。
- 预后标志物:肿瘤内IFN-III水平或pDCs活化状态可能预测免疫治疗响应。
研究亮点
- 创新性发现:首次证明IFN-III是pDCs在TME中的关键调控因子。
- 方法学优势:结合单细胞转录组、空间多组学和功能实验,多维度验证假说。
- 转化医学价值:为基于IFN-III的免疫疗法(如联合PD-1抑制剂)提供理论依据。
其他有价值内容
- 技术细节:
- 使用Salmon算法量化RNA-seq数据,确保低丰度基因(如TLR7)的检测灵敏度。
- 开发自动化图像分析流程(基于InForm软件)量化细胞共定位。
- 数据公开性:RNA-seq数据已上传至GEO(GSE237879),支持后续研究。
(全文约2000字)