放疗诱导 Collagen I&III 堆积驱动复发胶质母细胞瘤免疫抑制演化
Radiation-Induced Collagen I&III Accumulation Drives Immunosuppressive Evolution in Recurrent Glioblastoma
研究在复发胶质母细胞瘤患者样本与反复照射小鼠模型中发现 COL I&III 表达上调,且高表达与较短生存期相关;空间转录组显示 COL I&III 富集区域伴随 TGF-β 信号和免疫抑制细胞签名。
胶质母细胞瘤(GBM)经标准治疗后几乎必然复发,而复发瘤所处的高度抑制性微环境是免疫治疗屡屡受挫的重要原因。单细胞层面的图谱显示,复发瘤中胶质瘤相关巨噬细胞占免疫细胞的比例虽从初诊的59.05%降至27.87%,但PD-L1、TIM-3、LAG-3、IL-10与TGF-β等抑制分子仍高表达,并伴耗竭T细胞与调节性T细胞(Treg)富集[2];巨噬细胞在TGF-β等因子作用下参与营造免疫抑制环境并促进放疗抵抗[1];复发GBM中髓源性抑制细胞(MDSC)增多则预示预后不良[3]。放疗本身还会重塑免疫格局:分割放疗可使小鼠肿瘤T细胞含量增约十倍,但随之聚积的CD103⁺ Treg会压制CD8⁺ T细胞活化、削弱检查点阻断疗效[5];临床上抗PD-1单药在新诊断与复发GBM的III期试验中也均告失败[4]。与此同时,学界早已注意到GBM复发伴随细胞外基质重塑,但基质改变究竟通过什么信号通路与免疫抑制相连,始终悬而未决。
本研究将人类转录组数据与经反复照射构建的复发演进模型相结合,发现I、III型胶原(COL I&III)在复发及照射后表达升高,且高表达与患者生存期缩短相关。空间转录组显示,COL I&III富集的人GBM区域同时富集免疫抑制细胞特征与TGF-β信号程序。敲除肿瘤细胞的COL I&III后,小鼠体内Treg与单核样MDSC比例下降、1型常规树突状细胞增多、CD8⁺ T细胞向效应记忆表型偏移,生存期延长。机制上,COL I&III经DDR1-PI3K/AKT轴维持TGF-β/SMAD信号。
更具转化意义的是下游干预:可透脑的PI3K抑制剂buparlisib(BKM-120)阻断该下游信号,重塑肿瘤免疫、抑制肿瘤生长,并在两个复发GBM模型中延长生存,且对COL I&III缺陷肿瘤无额外生存获益,提示其疗效依赖这条胶原信号轴;与PD-1阻断联用可进一步延长生存,而PD-1单药无效——这与已知的PD-1单药失败[4]及放疗后Treg介导的耐药[5]相呼应,提供了从基质—免疫耦合角度破解免疫治疗困境的一条路径。值得注意的是,buparlisib此前已在GBM中开展过I期多中心研究(NCT01473901),显示其可直接作用于GBM并增强放疗与替莫唑胺的活性[6],为该药的重新定位提供了一定的临床基础。
当然,这项工作目前以预印本形式呈现,结论主要来自临床前模型与人体的相关性数据;COL I&III能否作为复发患者接受buparlisib联合免疫治疗的分层标志物,以及该策略的长期疗效与安全性,仍有待前瞻性临床试验验证。
- 1.Macrophages in Recurrent Glioblastoma as a Prognostic Factor in the Synergistic System of the Tumor Microenvironment · Neurol Int 2023
- 2.Single-Cell Atlas Reveals Complexity of the Immunosuppressive Microenvironment of Initial and Recurrent Glioblastoma · Front Immunol 2020
- 3.Global immune fingerprinting in glioblastoma patient peripheral blood reveals immune-suppression signatures associated with prognosis · JCI Insight 2018
- 4.CCR2 inhibition reduces tumor myeloid cells and unmasks a checkpoint inhibitor effect to slow progression of resistant murine gliomas · Proc Natl Acad Sci U S A 2020
- 5.CD103+ regulatory T cells underlie resistance to radio-immunotherapy and impair CD8+ T cell activation in glioblastoma · Nat Cancer 2023
- 6.Phase I, open-label, multicentre study of buparlisib in ... · pubmed.ncbi.nlm.nih.gov 2026
原文把复发胶质母细胞瘤中 Collagen I&III 堆积与 TGF-β 信号、免疫抑制联系起来,并提示 buparlisib 与 PD-1 阻断在小鼠复发模型中存在协同效应。
来源:bioRxiv 预印本
