2025-04-25
文章题目:KK2DP7 Stimulates CD11b+ Cell Populations in the Spleen to Elicit Trained Immunity for Anti-Tumor Therapy
四川大学华西医院肿瘤中心和生物治疗国家重点实验室研究团队在Advanced Science上发表了题为“KK2DP7 Stimulates CD11b+ Cell Populations in the Spleen to Elicit Trained Immunity for Anti-Tumor Therapy”的多组学文章,研究发现树突状肽KK2DP7作为模型佐剂给药后可以刺激脾脏中的CD11b+细胞群,激发针对肿瘤治疗的训练免疫。
本研究中转录组RNA-seq、表观ATAC-seq测序检测及部分数据分析工作由上海派森诺生物科技股份有限公司完成。
研究背景
训练免疫,为免疫系统在初次接触微生物成分或免疫刺激后,对后续挑战产生增强反应的能力。近年来 “训练免疫”成为免疫疗法研究热点,它可增强免疫反应,在肿瘤治疗方面潜力巨大,然而其机制尚不明晰,已知的激动剂也较为有限。开发新型激动剂并明确其作用机制成为当前研究的关键需求。
研究方法
实验材料:
细胞:脾原代细胞、EG7 细胞、CT26 细胞、LL2 细胞、293T 细胞和 B16 - F10 细胞等
动物:雌性六到八周龄 C57BL/6J 小鼠、TLR2 基因敲除小鼠、IRF7 基因敲除小鼠。
实验处理:
建立肿瘤模型:通过给小鼠静脉注射不同剂量、不同频率的KK2DP7,联合使用β-葡聚糖作为对照,然后皮下接种不同肿瘤细胞,构建多种肿瘤模型,监测肿瘤体积、体重和生存率。
细胞相关处理:对小鼠进行脾切除、分离脾淋巴细胞和非淋巴细胞、分选 CD11b+细胞等操作;用KK2DP7或LPS刺激不同细胞,收集培养上清检测细胞因子分泌;进行细胞增殖、吞噬和杀伤实验。
动物分组处理:设置野生型、TLR2 基因敲除、IRF7基因敲除小鼠组,分别给予KK2DP7或PBS处理。
技术路线
研究结果
1、KK2DP7帮助小鼠抵抗多种肿瘤生长
通过给小鼠静脉注射不同剂量KK2DP7并接种肿瘤,发现其能抑制肿瘤生长、延长生存期,且效果与剂量和给药次数有关,与公认的训练免疫激动剂β-葡聚糖相当,表明KK2DP7可能是新型训练免疫激动剂。
图1 KK2DP7给药可增强小鼠对多种肿瘤生长的耐药性
2、KK2DP7诱导小鼠脾细胞产生训练免疫反应以抵抗肿瘤
从接受KK2DP7预处理的小鼠脾脏、骨髓和外周血单核细胞分离单细胞悬液,经LPS刺激后,发现脾细胞分泌训练免疫相关细胞因子显著增加。脾切除实验表明,KK2DP7通过训练脾细胞发挥抗肿瘤作用。
图2 KK2DP7诱导小鼠脾脏细胞产生训练免疫应答,导致抗肿瘤耐药
3、KK2DP7通过诱导小鼠脾脏非淋巴细胞层的CD11b+细胞产生抗肿瘤免疫
将脾脏分为淋巴细胞和非淋巴细胞层,经LPS刺激检测细胞因子,发现KK2DP7训练的非淋巴细胞层细胞因子分泌显著上调。对非淋巴细胞分选CD11b−和CD11b+亚群,用于体外实验。发现训练和刺激后仅CD11b+亚群细胞因子分泌显著上调。表明CD11b+细胞是KK2DP7诱导训练免疫的靶细胞,且该细胞经训练后对肿瘤细胞刺激能产生特征性细胞因子分泌。
图3 KK2DP7诱导的免疫训练的目标细胞是脾脏非淋巴细胞层中的细胞
图4 KK2DP7通过激活脾脏非淋巴细胞层的CD11b+细胞诱导肿瘤免疫治疗的训练
4、暴露于KK2DP7后,CD11b+细胞在转录组和ATAC-seq水平上有显著改变
对KK2DP7训练前后的CD11b+细胞进行转录组和ATAC测序,发现基因表达和染色质可及性有显著差异。两组学联合发现与免疫反应正向调节、细胞因子产生和I型干扰素调控相关的功能显著富集,表明KK2DP7训练正调控免疫系统。
图5 KK2DP7治疗小鼠脾脏非淋巴细胞层的CD11b+细胞组学结果存在显著差异
5、KK2DP7训练后,脾脏非淋巴细胞层中CD11b+细胞的增殖、吞噬和毒性被激活
分析差异表达基因功能,发现细胞增殖、吞噬和细胞毒性相关功能显著富集。实验证实,KK2DP7训练后,CD11b+细胞在这些方面的能力明显增强。
图6 KK2DP7训练后脾脏非淋巴细胞层中CD11b+细胞的增殖、吞噬和细胞毒性显著增强
6、KK2DP7训练后CD11b+细胞的抗肿瘤免疫重编程受TLR2-IRF7通路的调控
通过多种分析确定TLR2-IRF7通路在KK2DP7诱导的训练免疫中起关键作用。实验表明,敲除TLR2或IRF7基因会削弱KK2DP7的抗肿瘤效果,且KK2DP7与免疫检查点抑制剂抗体联合使用具有更好的抗肿瘤效果,同时研究还评估了安全性。为未来的临床试验提供了宝贵的参考。
图7 免疫训练诱导的KK2DP7转录组变化和表观遗传重编程
图8 KK2DP7诱导的训练免疫依赖于TLR2-IRF7信号的参与
研究结论
1、KK2DP7可诱导训练免疫抑制肿瘤生长
2、脾脏CD11b+细胞是关键靶细胞
3、KK2DP7训练可使CD11b+细胞的免疫反应和细胞因子分泌通路激活,增强细胞增殖、吞噬和杀伤肿瘤细胞的能力,且这些变化受TLR2-IRF7信号轴调控
4、KK2DP7与免疫检查点抑制剂抗体联合使用,抗肿瘤效果更优
原文索引
https://doi.org/10.1002/advs.202500032