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新辅助化疗诱导Claudin18.2阳性胃癌免疫抑制微环境:CCL5-CCR5轴与TGF-β抑制NK细胞功能

发布日期:2025-10-28 09:54    点击次数:63

*仅供医学专业人士阅读参考

新辅助化疗在CLDN18.2阳性中诱导独特的免疫抑制微环境,为优化治疗策略提供重要理论依据。

胃癌是中国相关死亡率较高的恶性肿瘤之一,尽管化疗和免疫检查点抑制剂等治疗方法取得了一定进展,但不可切除和复发性胃癌的5年生存率仍较低[1-3]。Claudin18.2(CLDN18.2)的表达作为几种癌症,特别是在胃癌、食管癌和胰腺癌等恶性肿瘤中有潜力的治疗靶点而受到关注[4]。但在Claudin18.2阳性胃癌中,化疗与抗Claudin18.2抗体联合使用效果有限,且化疗对其肿瘤微环境(TME)的影响尚不明确。

2025年5月发表在

British Journal of Cancer杂志中的一篇研究 [5] ,通过单细胞多组学技术,首次揭示 CLDN18.2阳性胃癌接受化疗后特有的免疫抑制性TME改变机制。

研究设计

这项研究纳入了37例组织学确诊的胃癌患者,其中11例为CLDN18.2阳性,利用单细胞RNA测序(scRNA-seq)和多重免疫荧光评估新辅助化疗驱动的微环境变化。使用CellChat软件评估细胞-细胞相互作用。基因表达谱交互分析2(GEPIA2)用于评估TCGA数据集的胃腺癌(STAD)患者的基因表达相关性。

研究结果

▶1 NK细胞ADCC相关基因的表达

为了研究化疗处理的CLDN18.2阳性胃癌细胞中的TME变化,研究者们分析了来自37个胃癌组织和16个邻近正常组织的278636个单细胞中的基因表达。无偏聚类分析共产生了19个原代细胞簇,通过典型标志物鉴定出:未经化疗的CLDN18.2阳性胃癌细胞(阳性组)以及接受化疗的CLDN18.2阳性胃癌细胞(Posi+Chemo)。使用CD94作为特异性NK细胞标志物。多重免疫荧光结果显示与阳性组相比,Posi+Chemo组中肿瘤浸润NK细胞的丰度更高。NK细胞亚群分析显示,Posi+Chemo组中细胞毒性NK细胞比例高于阳性组,但其FCGR3A表达和细胞毒性特征评分显著降低,而阴性组没有此种变化,这表明抗CLDN18.2抗体在经化疗治疗的CLDN18.2阳性胃癌患者中可能具有有限的ADCC效应活性。

▶2 Treg的作用

根据CD8A和FOXP3的表达,将T1和T3群分别归类为CD8阳性T细胞和(Treg)。从图(c)可看到,Posi+Chemo组中Treg比例高于阳性组,而阴性组和Nega+Chemo组中Treg的比例相似。并且多重免疫荧光结果显示,Posi+化疗组中肿瘤浸润性T细胞的数量显著高于阳性组,CD8阳性细胞的数量在这些组之间没有显著差异。

Treg包括免疫抑制性(效应Treg)细胞和非免疫抑制细胞两种。在Posi+Chemo组中,效应TGFB1表达显著高于阳性组,阴性组和Nega+Chemo组之间没有显著差异。既往研究表明,CD103阳性Treg可有效抑制胶质母细胞瘤中的效应细胞活化[6]。单细胞RNA测序结果显示,与阳性组相比,Posi+Chemo组的ITGAE(编码CD103的基因)在效应物Treg中的表达显著更高,而在阴性组和Nega+Chemo组中没有观察到显著差异。这些结果表明Treg,特别是效应Treg,可能在抑制化疗处理的CLDN18.2阳性胃癌中NK细胞诱导的ADCC中发挥作用。

Treg在化疗后CLDN18.2阳性胃癌中的作用

▶3 TAM的影响

双阳性CD68/CD163细胞通常是M2样细胞。多重免疫荧光分析表明,Posi+Chemo组中双阳性CD68/CD163细胞的数量和比例均显著高于阳性组。此外,Posi+化疗组中的TAM显示出比阳性组显著更高的M2巨噬细胞特征评分,而Nega+Chemo组具有比阴性组更低的评分,这表示在化疗后的CLDN18.2阳性胃癌中,TAM对M2样巨噬细胞敏感。而TGFB1和CCL5、M2样巨噬细胞相关因子在Posi+Chemo组中的表达显著高于阳性组,在阴性组没有显著变化。这些发现表明在化疗后的CLDN18.2胃癌中,Treg和TAM有助于NK细胞中ADCC相关基因的低表达。

▶4 细胞间相互作用

为进一步阐明免疫抑制细胞浸润相关机制,评估了细胞毒性NK细胞、效应Treg和TAM的相互作用。既往研究表明,细胞毒性和免疫抑制细胞在内的免疫细胞可通过CCL信号传导途径迁移到TME。在配体-受体互作分析中,CCL5-CCR1通路在所有组别中均占据主导地位,但CCL5-CCR5轴仅在Posi+Chemo组中被特异性识别。从下图(c),通过CCL5-CCR5轴预测的细胞间相互作用涉及细胞毒性NK细胞(发送者)与效应性Treg细胞(接收者),以及TAM(发送者)与效应性Treg(接收者)。这表明在化疗治疗的CLDN18.2阳性胃癌TME中,细胞毒性NK细胞和TAM可能释放CCL5,从而募集CCR5阳性的效应性Treg细胞。

CLDN18.2阳性胃癌化疗后NK细胞和免疫抑制细胞间相互作用

通过TGF-β信号网络分析了细胞间相互作用,以探索免疫抑制性TME的形成机制。结果显示,TGFB1-TGFBR轴介导的相互作用,特别是效应物TGF1和TAM(受体)之间的相互作用,在Posi+化疗组中比在其他组中更明显。相反,在Nega+Chemo组中,未观察到显著的TGF-β信号交流。在TAM中,Posi+Chemo组的TGF-β受体特征评分(包括TGFBR 1和SMAD 2等)显著高于阳性组。TGF-β信号可诱导TAM极化为M2样巨噬细胞表型,而此类巨噬细胞能分泌CCL5[7,8]。这些结果表明,由Treg分泌的TGF-β可诱导M2样巨噬细胞,导致化疗经治的CLDN18.2阳性胃癌患者TME中CCL5水平升高

▶5 空间分布

为阐明NK细胞和CD8阳性T细胞中化疗诱导的细胞类型特异性功能差异,评估了NK细胞、CD8阳性T细胞、Treg和TAM的空间分布。在Posi+Chemo组中,NK细胞相较于CD8阳性T细胞显著更接近于Treg和TAM,并且与CD8阳性T细胞相比,NK细胞更密集分布于Treg和TAM周围(<100μm)(下图c-f)。相反,Posi组中CD8阳性T细胞更频繁地出现在距离Treg和TAMs 100μm范围内。这些结果表明,在接受化疗的CLDN18.2阳性胃癌中,NK细胞可能比CD8阳性T细胞更易受到Treg和TAM等免疫抑制细胞的影响,而在未经治疗的CLDN18.2阳性胃癌中,CD8阳性T细胞可能受这些细胞的影响可能比化疗治疗组更显著。

CLDN18.2阳性胃癌化疗后免疫抑制细胞的空间分布

研究结论

该研究深入剖析了新辅助化疗对CLDN 18.2阳性胃癌TME的复杂影响,揭示了化疗诱导的免疫抑制机制,即化疗可能通过CCL5-CCR5轴招募更多效应Treg细胞,并通过TGB1-TGFBR轴促进Tregs和TAMs的相互作用及TAMs的M2极化,导致TME中TGF-β水平升高。升高的TGF-β直接抑制NK细胞表达ADCC相关的关键分子,且空间分布上NK细胞比CD8阳性T细胞更靠近这些抑制性细胞,使其功能更易受到抑制。这种化疗诱导的特异性免疫抑制微环境,是导致抗CLDN18.2抗体联合化疗疗效受限的重要原因。这些发现为开发新的联合治疗策略提供了理论依据,为优化CLDN18.2阳性胃癌的治疗策略提供了新思路。

参考文献:

[1]郑荣寿, 等. 2022年中国恶性肿瘤流行情况分析 [J] . 中华肿瘤杂志, 2024, 46(3) : 221-231.

[2]Boku N, et al. Fluorouracil versus combination of irinotecan plus cisplatin versus S-1 in metastatic gastric cancer: a randomised phase 3 study. Lancet Oncol. 2009;10(11):1063-1069.

[3]Marabelle A,et al. Efficacy of Pembrolizumab in Patients With Noncolorectal High Microsatellite Instability/Mismatch Repair-Deficient Cancer: Results From the Phase II KEYNOTE-158 Study. J Clin Oncol. 2020;38(1):1-10.

[4]Sahin U, et al. Claudin-18 splice variant 2 is a pan-cancer target suitable for therapeutic antibody development. Clin Cancer Res. 2008;14(23):7624-7634.

[5]Tsutsumi C, et al. Claudin18.2-positive gastric cancer-specific changes in neoadjuvant chemotherapy-driven immunosuppressive tumor microenvironment. Br J Cancer. 2025;132(9):793-804.

[6]van Hooren L, et al. CD103+ regulatory T cells underlie resistance to radio-immunotherapy and impair CD8+ T cell activation in glioblastoma. Nat Cancer. 2023;4(5):665-681.

[7]Chen Y, et al. Tumor-associated macrophages: an accomplice in solid tumor progression. J Biomed Sci. 2019;26(1):78. Published 2019 Oct 20.

[8]Zhang F, et al. TGF-β induces M2-like macrophage polarization via SNAIL-mediated suppression of a pro-inflammatory phenotype. Oncotarget. 2016;7(32):52294-52306.

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审批编号:CN-166381 过期日期:2026-08-18

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