CTLA-4+Treg亚群在卵巢癌微环境中浸润的意义及其对PD-1抑制剂抗肿瘤效应的调控研究

Immune checkpoint blockade showed great potential in clinical. PD-1 antibody has been applied in the treatment of ovarian cancer recently, but the clinical efficiency still needs to be improved. Tumor-infiltrating regulatory T cells were significant for immune escape. We concluded that there is a group of CTLA-4+Treg with co-expression of PD-1 in human ovarian cancer. The proliferation activity of CTLA-4+Treg was significantly higher than that of CTLA-4-Treg. Inhibition of CTLA-4+Treg can enhance the proliferation of tumor antigen specific T cells and promote the transformation of Th1 type immune response. In this contribution, we will focus on the significance of tumor-infiltrating CTLA-4+Treg and its regulatory effect on the treatment of PD-1 inhibitors in ovarian cancer. The strategy of a synergistic effect of targeted depletion of CTLA-4+Treg on PD-1 blockade in ovarian cancer will be assessed. The study may reflect a more aggressive biologic potential in ovarian cancer immunotherapy.

以PD-1抗体为代表的免疫卡控点抑制剂已被探索运用在卵巢癌的临床治疗，但有效率有待提高。调节性T细胞（Treg）是极为重要的抑制性细胞群体，是介导肿瘤免疫逃逸的重要机制。本课题组研究提示，人卵巢癌组织中存在一群表达CTLA-4的Treg，并共表达PD-1分子，同时CTLA-4+Treg的增殖活性显著高于CTLA-4-Treg，抑制CTLA-4+Treg能增强肿瘤抗原特异性T细胞的体内增殖，促进局部Th1型免疫应答偏移。鉴此，本项目运用细胞免疫学、肿瘤抗原免疫应答模型等技术，在分析卵巢癌中CTLA-4+Treg免疫学特性和浸润意义的基础上，进一步探讨其对PD-1抑制剂抗卵巢癌生物学效应的影响，并评价靶向清除CTLA-4+Treg协同PD-1抑制剂抗卵巢癌的免疫治疗策略，为人卵巢癌的治疗开拓新的方向。

以PD-1抗体为代表的免疫检查点抑制剂已被运用在卵巢癌的临床治疗，但有效率有待提高。调节性T细胞（Treg）是极为重要的抑制性细胞群体，是介导肿瘤免疫逃逸的重要机制。本项目发现，在卵巢癌患者，外周血来源Treg上CTLA-4分子主要表达在胞内，而卵巢癌组织来源Treg胞膜上表达CTLA-4分子。在小鼠肿瘤模型，采用CTLA-4单抗清除Treg后，再通过过表达实现肿瘤微环境IL-36大量富集可促进肿瘤微环境中免疫细胞的浸润、提高肿瘤微环境中Th1型免疫应答水平、增加CTLA-4单抗抗肿瘤作用。利用Pmel1抗原特异性小鼠模型证实采用CTLA-4单抗清除Treg后可增强IL-36促进肿瘤微环境中肿瘤特异性免疫应答的介导。在此基础上，本项目进一步探讨了联合治疗策略对PD-1抑制剂抗肿瘤效应的调控。PD-L1单抗联合4-1BB激动剂能进一步增加肿瘤微环境CD8+T细胞数量，尤其是能提高Resident T细胞的水平，可促进Resident T细胞向肿瘤中心区域浸润，肿瘤的生长受到明显抑制，荷瘤小鼠生存期延长。冷冻消融和PD-1抑制剂单独治疗均不能有效地抑制ICB-Resistant肿瘤生长，而冷冻消融能增强PD-1抑制剂对肿瘤的免疫治疗作用，进一步延长生存期，微环境分析显示，冷冻消融和PD-1抑制剂治疗并不改变肿瘤组织局部CD8+T细胞的浸润，也不影响PD-1+CD8+T细胞的浸润，但线粒体代谢显示冷冻消融联合PD-1抑制剂治疗能显著改善CD8+T细胞线粒体代谢，且主要发生在PD-1+CD8+T细胞亚群。综上，本项目运用细胞免疫学、肿瘤抗原免疫应答模型等技术，在分析卵巢癌中CTLA-4+Treg免疫学特性和浸润意义的基础上，进一步探讨其对PD-1抑制剂抗卵巢癌生物学效应，并评价了若干联合治疗策略的应用价值，为人卵巢癌的治疗开拓新的方向。