《细胞》：卵巢癌面对免疫治疗“刀枪不入”的关键被找到了！

近日在《细胞》上，美国西奈山伊坎医学院研究团队发表的最新研究成果[1]，首次揭示了卵巢癌抵御免疫治疗的关键机制：卵巢癌细胞可通过分泌IL-4，借助巨噬细胞构建免疫抑制性微环境，且癌细胞的这种调控是相对“短程”的，也解释了在异质性较强的肿瘤中，不同区域的免疫抑制性不尽相同，而针对IL-4信号进行干预则有望增敏卵巢癌免疫治疗。

一图总结论文核心内容

为了突破既往研究分析卵巢癌异质性，以及细胞因子和趋化因子等外泌因子时的局限性，研究者们此次使用了名为Perturb-map的空间功能基因组学分析方法[2]，评估一些可能参与癌细胞-巨噬细胞相互作用的基因（编码受体或配体）对卵巢癌肿瘤微环境的影响，并借助蛋白条形码CRISPR（PC/CRISPR）确认这些基因并不影响癌细胞本身，仅在胞外有作用。

研究方法简要示意图

在筛选过程中，研究者们发现Plaur、Mif和Serpine1等基因缺失会显著抑制卵巢癌细胞增殖，而Ccl3、Calr和Ccl7等基因缺失则效果相反，其中编码趋化因子CCL7的Ccl7作用格外突出，而它主要的作用就是募集巨噬细胞；对比敲除Ccl7和正常的卵巢癌肿瘤微环境组分，研究者们发现敲除Ccl7营造出了免疫排斥型微环境，髓系细胞和CD4/CD8⁺T细胞等白细胞的浸润大幅下降，且内皮细胞也明显减少。

趋化因子CCL7对卵巢癌免疫微环境有重要影响

同时，Perturb-map上呈现的另一种现象也引起了研究者们的注意：虽然敲除Ccl7的肿瘤亚克隆在肿瘤中最多见，但周围总归还有不少未敲除的亚克隆，然而它们并不能旁分泌CCL7进行代偿性调控，甚至还有明显的竞争劣势，这才使卵巢癌的免疫微环境整体被敲除Ccl7所左右，也就是说不同亚克隆内癌细胞分泌细胞因子/趋化因子的调控作用范围很是有限。

敲除部分癌细胞Ccl7的影响不能被周边亚克隆代偿，这与Ccl7敲除亚克隆的竞争优势有关

接下来，研究者们开始用PD-1抑制剂逐个处理敲除Ccl7等初筛基因的卵巢癌（在小鼠模型上），IL-4也就是在此时才浮出水面：相比敲除其它基因的波澜不惊、敲除Ccl7基因后的免疫耐药，仅有被敲除Il4的小鼠在免疫治疗后肿瘤负荷明显下降，意味着肿瘤对免疫治疗更敏感，但这个发现似乎有点反常识，因为既往研究从来都显示只有免疫细胞（如Th2细胞、嗜酸性粒细胞）能分泌IL-4，癌细胞它真有这功能吗？

鉴于单细胞RNA测序不能有效检测到Il4基因的转录本，研究者们特意用回了传统的RT-qPCR法，在卵巢癌细胞中检出了Il4 mRNA，并通过CRISPR敲入tdTomato荧光蛋白证实，卵巢癌中只有一小部分癌细胞具备产生IL-4的能力，这能够体现肿瘤异质性，但这一小部分癌细胞就是微环境中IL-4的主要来源，该过程会受到转录因子GATA6调控。

卵巢癌肿瘤微环境中的IL-4主要来自癌细胞

而这些IL-4也正是塑造卵巢癌免疫抑制性微环境的“关键少数”，它们主要作用于一部分巨噬细胞，再由巨噬细胞影响T细胞的募集和激活状态，因此针对IL-4信号进行干预就有望逆转免疫抑制，而研究者们使用的又是奇点糕提过的“老朋友”度普利尤单抗，它通过阻断IL4R受体，与免疫治疗成功实现了协同增效，看来它迟早能在癌症领域大显身手啊。

抑制IL-4R可与现有免疫治疗协同增效

参考文献：

[1]Mollaoglu G, Tepper A, Falcomatà C, et al. Ovarian cancer-derived IL-4 promotes immunotherapy resistance[J]. Cell, 2024.

[2]Dhainaut M, Rose S A, Akturk G, et al. Spatial CRISPR genomics identifies regulators of the tumor microenvironment[J]. Cell, 2022, 185(7): 1223-1239. e20.