研究揭示巨噬细胞受体Sirpα调控肿瘤免疫逃逸的新机制

恶性肿瘤是导致人类死亡的主要疾病之一，肿瘤免疫微环境(TIME)的复杂性限制了各种常规疗法的效果。目前多种PD-1/PD-L1免疫抑制剂虽然在部分晚期癌症患者中取得显著疗效，但对大多数实体瘤的治疗效果仍然有限，可能与实体瘤TIME中T细胞浸润较少而富含免疫抑制性髓系细胞有关。CD47-Sirpα信号通路（也被称为“别吃我”信号和吞噬检查点）是巨噬细胞上非常有潜力的免疫治疗靶点。我们前期的研究表明，CD47单克隆抗体介导的吞噬作用需要吞噬信号SLAMF7，而大部分实体肿瘤不表达该信号（Chen J., et al. Nature, 2017）。近期的临床试验显示，CD47阻断剂对几种血液肿瘤有较好的疗效，但对实体肿瘤的治疗效果非常有限。这些均提示TIME中功能失调的巨噬细胞的累积可能是实体肿瘤发生免疫逃逸和对免疫治疗无响应的主要原因之一，而通过CD47阻断靶向髓系细胞可能不是实体肿瘤免疫治疗的最佳策略。因此，髓系细胞在TIME中的免疫抑制机制需要进一步研究。

中山大学中山医学院陈俊课题组联合南方科技大学靳文菲课题组在Nature Cancer 上发表了题为“Sirpα on tumor-associated myeloid cells restrains anti-tumor immunity in colorectal cancer independent of its interaction with CD47”的研究论文。该研究首先通过对结直肠癌患者进行单细胞转录组测序，发现肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）和粒细胞样髓源性抑制细胞（gMDSCs）在肿瘤组织中显著富集且呈现出最强的免疫抑制性，同时高表达含免疫受体酪氨酸抑制基序（ITIM）的免疫受体SIRPA等。此外，这一发现在公共数据中也得到证实。为进一步探索SIRPA等免疫抑制性受体对肿瘤的影响，研究团队利用CRISPR-Cas9技术建立了多种基因敲除小鼠（Sirpα KO、Clec4a KO和Siglec-E KO）。相比于野生型（WT）小鼠，Clec4a KO和Siglec-E KO小鼠上接种的肿瘤与WT小鼠上的肿瘤大小相似。而Sirpα KO小鼠的结直肠癌皮下模型和自发模型中肿瘤进展均被显著抑制，且小鼠生存率明显提高，同时在肝癌和肺癌模型中观察到肿瘤的进展被显著抑制。对临床数据集分析，发现Sirpα的表达水平与多种实体肿瘤患者预后呈负相关关系。这些结果均表明Sirpα与肿瘤发展密切相关，Sirpα缺失显著抑制多种实体肿瘤的进展。

有趣的是，通过敲除肿瘤细胞上CD47分子及利用CD47单克隆抗体和Sirpαa-ED-Fc融合蛋白进行实验，研究人员证实免疫抑制性受体Sirpα不依赖于与经典配体CD47相互作用而发挥促进肿瘤免疫逃逸的作用。进一步对小鼠原位结直肠癌模型的肠道肿瘤组织进行单细胞转录组测序分析和实验验证发现，敲除Sirpα可使得TAMs和gMDSCs向具有更强的抗原呈递能力、细胞吞噬能力、炎症应答能力和趋化作用的TAM_Ccl8hi和gMDSC_H2-Q10hi亚群转化，并可促进T细胞的活化与增殖，从而重塑TIME使其呈现出更强的抗肿瘤作用。体外实验表明，Sirpα敲除鼠中的巨噬细胞可通过Syk/Btk激酶依赖的Ccl8分泌而促进T细胞募集发挥抗肿瘤免疫作用。此外，研究人员还发现敲除Sirpα与抗PD-L1的联合治疗可呈现出更好的肿瘤抑制效果。综上所述，靶向Sirpα可以同时调节天然免疫和适应性免疫，重塑肿瘤免疫微环境阻止实体肿瘤的进展。Sirpα阻断有望成为实体肿瘤免疫治疗的新靶点，攻克实体肿瘤免疫治疗耐受的困境。

中山大学中山医学院博士毕业生黄春柳、南方科技大学生命科学学院王雪飞博士及中山大学附属第一医院王颖钊博士为该论文共同第一作者，靳文菲教授、陈俊教授、何伟玲教授及洪旎教授为论文共同通讯作者。该研究得到科技部重点研发项目、国家自然科学基金委原创探索项目及面上项目和青年项目、广东省“珠江人才计划”等项目资助。该研究得到中山大学蔡卫斌教授、广州医科大学廖静教授及中山大学附属第五医院陈守登研究员大力协助。动物实验依托于中山大学实验动物中心完成。中山大学为论文第一单位。