CD66b+VISTA+肿瘤相关中性粒细胞亚群介导膀胱癌免疫逃逸促进BCG治疗失败的机制研究

Intravesical administration of BCG is the gold-standard treatment for high risk NMIBC. However, still 30-50% of the cases were faced with disease recurrence after BCG immunotherapy, and the mechanism is not fully understood. Emerging evidence reveals that tumor associated neutrophils (TAN) play an important role in the tumorigenesis and progression of bladder cancer. However, the roles of TAN in BCG failure and tumor immune evasion remain elusive. Recently, our studies demonstrated that TAN were associated with BCG failure and immunosuppression of bladder cancer and we identified CD66b+VISTA+TAN as the key TAN subset for immune evasion. Mechanistically, CD66b+VISTA+TAN suppress CD8+ T cell proliferation/activation via cell-to-cell contact, and exceed promotion of naïve CD4+ T cells into induced Tregs (iTreg) via TGF-β. In the present study, we will further confirm the mechanisms of CD66b+VISTA+TAN in promoting immune evasion and BCG failure, by analyzing the clinical data and performing in vitro and vivo experiments. The success of this study may help identifying reliable markers to predict BCG response and new targets for immunotherapy in human bladder cancer.

卡介苗(BCG)是预防高危非肌层浸润性膀胱癌术后复发的“金标准”，但仍有30-50%患者在BCG治疗后复发，其治疗失败机制未完全阐明。肿瘤相关中性粒细胞（TAN）对膀胱癌发生、发展起重要作用，但是否促进BCG治疗失败及其机制未明。我们前期研究提示膀胱癌TAN高浸润与BCG治疗失败及免疫抑制相关，并进一步发现膀胱癌TAN中调控免疫抑制的关键功能亚群——CD66b+VISTA+TAN。据此，我们提出CD66b+VISTA+TAN可能通过直接抑制CD8+T细胞或通过旁分泌TGF-β诱导Treg产生，促进肿瘤免疫逃逸，影响BCG治疗疗效。本课题拟结合临床样本、体外共培养及体内模型，获得CD66b+VISTA+TAN介导免疫逃逸促进BCG治疗失败的可靠证据，确定其对BCG疗效的预测价值，为开发靶向TAN亚群的免疫治疗提供原创性的科学依据。

对高危非肌层浸润性膀胱癌术后患者来说，卡介苗（BCG）的灌注治疗是预防术后复发的金标准。肿瘤相关中性粒细胞（TAN）对膀胱癌发生、发展起重要作用，但是否促进BCG治疗失败及其机制未明。因此，了解TAN在肿瘤微环境中的调控作用，对于提高BCG治疗反应率，降低治疗后的复发率具有重要的作用。在本研究中，我们发现了膀胱癌免疫治疗失败患者中TAN的高表达，并且与Treg表达水平呈负相关，膀胱癌TAN高浸润与BCG治疗失败及免疫抑制相关。进一步体外研究表明，TAN能显著抑制CD8+T细胞的数量及活性，并促进T细胞凋亡。然而，体内研究表明单纯清除TANs治疗能改善肿瘤免疫浸润，但会导致肿瘤加速生长，提示TANs存在不同的功能亚群。我们通过单细胞数据分析，发现TAN可以分为CD66b+VISTA+TAN与CD66b+VISTA-TAN亚群，CD66b+VISTA+TAN 亚群能更好地预测BCG治疗疗效。在机制上，我们发现CD66b+VISTA+TAN不仅可直接抑制T细胞活性及功能，还能够分泌较高水平的TGF-β，诱导CD4+T细胞向iTreg的转化，进而间接抑制CD8+T细胞的功能，从而介导免疫逃逸。体外在TAN中应用anti-VISTA抗体，能够有效逆转抑制CD8+T细胞增殖、促凋亡、减少IFN-γ形成及诱导Treg的功能。在体内实验中，BCG或anti-PD-1联合Anti-VISTA可协同抑制膀胱癌成瘤，anti-VISTA有望成为联合BCG治疗、联合anti PD-1治疗的新临床应用靶点。