靶向基質(zhì)細(xì)胞唾液化逆轉(zhuǎn)腫瘤微環(huán)境中T細(xì)胞介導(dǎo)的免疫抑制

         免疫抑制腫瘤微環(huán)境(TMEs)降低了癌癥免疫反應(yīng)的有效性。間充質(zhì)間質(zhì)細(xì)胞(MSCs)是癌癥相關(guān)成纖維細(xì)胞(CAFs)的前體，在結(jié)直腸癌(CRC)中通過增強(qiáng)免疫細(xì)胞抑制來促進(jìn)腫瘤進(jìn)展。多糖的高唾液酰化通過唾液酸與免疫細(xì)胞上表達(dá)的受體Siglecs結(jié)合，促進(jìn)癌癥的免疫逃逸，從而抑制效應(yīng)功能。唾液化在TME中形成MSC/ CAF免疫抑制中的作用尚未得到很好的表征。在這項(xiàng)研究中，作者發(fā)現(xiàn)腫瘤條件下的基質(zhì)細(xì)胞增加了唾液基轉(zhuǎn)移酶，a2,3/6鏈唾液酸和Siglec配體的表達(dá)。腫瘤調(diào)節(jié)基質(zhì)細(xì)胞和CAFs誘導(dǎo)耗盡的免疫調(diào)節(jié)性CD8+ PD1+和CD8+ siglece -7+ / siglece -9+ T細(xì)胞表型。在體內(nèi)，靶向基質(zhì)細(xì)胞唾液化可逆轉(zhuǎn)基質(zhì)細(xì)胞介導(dǎo)的免疫抑制，如腫瘤和引流淋巴結(jié)中CD25和表達(dá)CD8+顆粒酶b的T細(xì)胞浸潤。靶向基質(zhì)細(xì)胞唾液化可能克服CRC TME的免疫抑制。該文與2023年5月發(fā)布于《Cell Reports》，IF=8.8。

技術(shù)路線：

主要研究結(jié)果：

1、腫瘤條件下的基質(zhì)細(xì)胞表面a2,3-和a2,6-鏈唾液酸水平升高

         MSCs可以通過可溶性免疫抑制分子的分泌以及細(xì)胞間接觸介導(dǎo)的免疫調(diào)節(jié)配體表達(dá)來感知和切換免疫反應(yīng)。然而，間充質(zhì)干細(xì)胞糖基化對(duì)其免疫調(diào)節(jié)潛能的影響尚未得到很好的表征。因此，作者試圖評(píng)估糖基化在msc介導(dǎo)的T細(xì)胞增殖和活化抑制中的作用。采用生物素化凝集素cona、Galanthus nivalis (GNA)、wheat germ凝集素WGA和sambuus nigra (SNA-I)，通過流式細(xì)胞術(shù)檢測各自聚糖結(jié)構(gòu)的表達(dá)水平。圖1A顯示了每種凝集素優(yōu)先結(jié)合的示意圖。與未染色的MSCs相比，唾液酸結(jié)合凝集素SNA-I和WGA在MSCs上的表達(dá)水平最高(圖1B)。唾液酸的兩個(gè)最常見的糖苷鍵是a2,3和a2,6。如圖1C示意圖所示，作者用CT26腫瘤細(xì)胞分泌組(CT26 MSCsTCS)調(diào)節(jié)小鼠MSCs，并分別用a2,3-和a2,6結(jié)合凝集素Maackia Amurenesis (MAL-II)和SNA-I孵育細(xì)胞，分析唾液酸的表達(dá)。流式細(xì)胞分析證實(shí)，MSCsTCS上a2,6，唾液酸的表達(dá)顯著增加，但a2,3，唾液酸的表達(dá)不明顯(圖1D)。通過RNA測序，作者分析了控制唾液化的酶的mRNA表達(dá)水平，即a2,3-和a2,6特異性唾液基轉(zhuǎn)移酶。圖1E和1F分別顯示了tcs條件和非條件MSCs之間a2,3和a2,6特異性唾液轉(zhuǎn)移酶的差異表達(dá)。這凸顯了唾液酸合成調(diào)控的復(fù)雜性，因?yàn)槌?span>MSCsTCS增加了St3gal4的表達(dá)外，唾液基轉(zhuǎn)移酶mRNA的表達(dá)沒有明顯的趨勢。最后，在共培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中，與無條件MSCs相比，MSCsTCS抑制CD4+和CD8+ T細(xì)胞增殖(圖1G)。在另一種腫瘤模型中也發(fā)現(xiàn)了類似的觀察結(jié)果，即MM的5T3MM模型。許多研究都強(qiáng)調(diào)了基質(zhì)細(xì)胞(包括MSCs和CAFs)在調(diào)節(jié)實(shí)體和血液腫瘤免疫中的作用。CRC和MM出現(xiàn)在基質(zhì)密集的微環(huán)境中，其中基質(zhì)細(xì)胞特征與免疫抑制有關(guān)。為了評(píng)估體外調(diào)節(jié)是否再現(xiàn)了體內(nèi)TME，作者直接從患病5T33MM小鼠的骨髓中分離并擴(kuò)增基質(zhì)細(xì)胞(MM MSCs)，并與野生型(WT) C57BL/ kalwrj來源的MSCs (MSCsControl)比較，評(píng)估其唾液酸表達(dá)(圖1H)。a2,3 (MAL-II)和a2,6 (SNA-I)唾液酸在5T33MM小鼠的MSCs中表達(dá)較高(圖1H)。5t33mm來源的MSCs也比wt來源的對(duì)照組具有更強(qiáng)的抑制作用，與對(duì)照組相比，可以顯著抑制CD4+和CD8+ T細(xì)胞的增殖(圖1I)。綜上所述，這些數(shù)據(jù)證實(shí)了兩個(gè)單獨(dú)TMEs中的基質(zhì)細(xì)胞表達(dá)較高水平的a2,3和a2,6唾液酸，這與增強(qiáng)的免疫抑制有關(guān)。

圖1、腫瘤細(xì)胞分泌組誘導(dǎo)MSCs的唾液化

 2、腫瘤調(diào)節(jié)增強(qiáng)了基質(zhì)細(xì)胞介導(dǎo)的CD8+ T細(xì)胞增殖和活化的抑制，通過靶向唾液基轉(zhuǎn)移酶活性來逆轉(zhuǎn)這一抑制

         雖然以前已經(jīng)觀察到腫瘤細(xì)胞的高唾液化，但作者在這里表明基質(zhì)細(xì)胞的唾液化也可以在TME中被調(diào)節(jié)。為了確定基質(zhì)細(xì)胞唾液化的意義，作者比較了腫瘤條件下基質(zhì)細(xì)胞與結(jié)腸癌上皮細(xì)胞的唾液酸表達(dá)(圖2A)。引人注目的是，與CT26上皮細(xì)胞相比，tcs條件下的基質(zhì)細(xì)胞中a2,6唾液酸的基線水平明顯更高(圖2B)。為了評(píng)估這些唾液化蛋白對(duì)Siglec受體的結(jié)合親和力，作者使用了Siglec- e受體Fc嵌合體。siglece是人類siglec7 /9的同源物，由免疫細(xì)胞如T細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和中性粒細(xì)胞表達(dá)。它在細(xì)胞質(zhì)區(qū)域含有一個(gè)抑制性ITIM。siglece配體在MSCsTCS上的表達(dá)顯著高于對(duì)照MSCs(圖2C)。接下來，作者評(píng)估了靶向基質(zhì)細(xì)胞唾液化對(duì)T細(xì)胞功能和表型的功能影響。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，作者使用了唾液基轉(zhuǎn)移酶抑制劑(SI) 3FaxNeu5Ac，一種唾液酸類似物。體外確定最佳SI濃度。SI預(yù)處理顯示細(xì)胞活力、粒度、大小或形態(tài)沒有顯著差異，但顯著降低了MSCsTCS上siglece配體、MAL-II和SNA-I的表達(dá)(圖2D)。腫瘤條件基質(zhì)細(xì)胞用SI預(yù)處理，隨后與混合脾細(xì)胞或cd3分類T細(xì)胞共培養(yǎng)，以評(píng)估對(duì)T細(xì)胞的直接或間接影響(圖2A)。如圖2E-2H所示，MSCsTCS顯著抑制CD4+和CD8+ T細(xì)胞的增殖。SI處理部分逆轉(zhuǎn)了這種作用，在cd3分選共培養(yǎng)中，CD4+和CD8+ T細(xì)胞的增殖明顯恢復(fù)(圖2G和2H)。這些結(jié)果表明，唾液化在腫瘤誘導(dǎo)的msc介導(dǎo)的T細(xì)胞抑制中起關(guān)鍵作用。在cd3分類共培養(yǎng)中，免疫抑制作用更為顯著，表明MSC唾液化對(duì)T細(xì)胞有直接作用。接下來，作者評(píng)估了T細(xì)胞的活化和表型，重點(diǎn)關(guān)注兩種T細(xì)胞亞群的CD25和siglece表達(dá)。作者發(fā)現(xiàn)MSCsTCS在cd3分選T細(xì)胞培養(yǎng)物中顯著抑制CD4+ CD25+和CD8+ CD25+ T細(xì)胞(圖2K和2L)，但在混合脾細(xì)胞中沒有(圖2I和2J)。具體來說，CD8+ CD25+ T細(xì)胞頻率的恢復(fù)是通過抑制cd3分選T細(xì)胞培養(yǎng)基質(zhì)細(xì)胞唾液化來觀察的(圖2L)。與MSCsTCS共培養(yǎng)對(duì)混合脾細(xì)胞培養(yǎng)中CD4+ siglece +或CD8+ siglece + T細(xì)胞的頻率有相反的影響，可能表明細(xì)胞間相互作用的復(fù)雜性。在混合脾細(xì)胞共培養(yǎng)中，當(dāng)與MSCsTCS共培養(yǎng)時(shí)，CD4+ siglece + T細(xì)胞的頻率增加(圖2M)， SI沒有明顯的影響。然而，CD8+ siglece +細(xì)胞的頻率以唾液化依賴的方式增加(圖2N)。在cd3分類共培養(yǎng)中，當(dāng)與MSCsTCS共培養(yǎng)時(shí)，CD4+ siglece +和CD8+ siglece + T細(xì)胞的反應(yīng)相似(盡管CD8+ siglece + T細(xì)胞的總體百分比要高得多)(圖20和2P)。這種作用依賴于唾液酰化，因?yàn)?span>SI的添加導(dǎo)致CD4+ siglece +和CD8+ siglece + T細(xì)胞的頻率顯著降低?？偟膩碚f，在MSCsTCS中，抑制唾液基轉(zhuǎn)移酶活性后，CD8+ T細(xì)胞表型發(fā)生了最顯著的改變。總的來說，這些數(shù)據(jù)表明，在腫瘤調(diào)節(jié)后，基質(zhì)細(xì)胞唾液化會(huì)被誘導(dǎo)，從而增強(qiáng)基質(zhì)細(xì)胞的免疫抑制，并可以決定CD8+ T細(xì)胞的表型、siglece的表達(dá)和功能。

圖2、腫瘤條件MSCs以唾液化依賴的方式抑制CD8+ T細(xì)胞效應(yīng)表型

 3、在腫瘤條件基質(zhì)細(xì)胞中靶向唾液化可誘導(dǎo)腫瘤內(nèi)T細(xì)胞浸潤升高，并增強(qiáng)腫瘤引流淋巴結(jié)中的T細(xì)胞活化

         接下來，作者研究了靶向腫瘤基質(zhì)細(xì)胞唾液化對(duì)體內(nèi)免疫反應(yīng)的影響。利用免疫活性的Balb/c皮下腫瘤模型，作者先前發(fā)現(xiàn)MSCs和CT26癌細(xì)胞共同給藥可促進(jìn)腫瘤的發(fā)生和侵襲。為了評(píng)估靶向唾液化對(duì)早期免疫細(xì)胞浸潤的影響，作者在基質(zhì)細(xì)胞存在或不存在、SI預(yù)處理或不預(yù)處理的情況下誘導(dǎo)CT26腫瘤。作者之前證明基質(zhì)細(xì)胞誘導(dǎo)的腫瘤促進(jìn)在誘導(dǎo)后16-18天是明顯的(數(shù)據(jù)未顯示);因此，為了評(píng)估靶向基質(zhì)細(xì)胞唾液化對(duì)類似大小腫瘤早期免疫細(xì)胞浸潤的影響，作者在第13天評(píng)估了免疫表型。眾所周知，腫瘤浸潤性T細(xì)胞在許多類型的實(shí)體腫瘤(包括CRC)中具有很強(qiáng)的預(yù)后(例如，無病生存率和總生存率)意義。因此，作者將體外免疫細(xì)胞分析的重點(diǎn)放在CD4+和CD8+ T細(xì)胞頻率和表型上。循環(huán)T細(xì)胞表達(dá)低水平的抑制性siglece -9受體;然而，瘤內(nèi)CD4+和CD8+ T細(xì)胞在黑色素瘤、非小細(xì)胞肺癌和結(jié)直腸癌中表達(dá)上調(diào)。作者的數(shù)據(jù)支持這一發(fā)現(xiàn)，因?yàn)樽髡咦C實(shí)，與引流淋巴結(jié)(DLN)、非引流淋巴結(jié)(NDLN)和脾臟中的T細(xì)胞相比，siglece在CD4+和CD8+腫瘤浸潤T細(xì)胞上均上調(diào)(圖3A和3B)。CT26腫瘤具有免疫原性，可被T細(xì)胞和先天免疫細(xì)胞浸潤。與單獨(dú)接受CT26細(xì)胞的小鼠相比，MSCsTCS顯著抑制了皮下腫瘤中表達(dá)cd25的活化CD4+和CD8+ T細(xì)胞的水平(圖3C、3E)。然而，注射前對(duì)MSCsTCS進(jìn)行SI處理導(dǎo)致這種作用完全逆轉(zhuǎn)，激活T細(xì)胞恢復(fù)到與ct26處理小鼠腫瘤相當(dāng)?shù)乃健＝酉聛?，作者評(píng)估腫瘤內(nèi)CD4+ siglece +和CD8+ siglece + T細(xì)胞的水平(圖3D, 3F)。結(jié)果與作者對(duì)表達(dá)cd25的T細(xì)胞的研究結(jié)果驚人地相似，MSCsTCS顯著抑制CD4+ siglece +和CD8+ siglece + T細(xì)胞，SI預(yù)處理逆轉(zhuǎn)了這種作用?？紤]到siglece表達(dá)的增加通常與免疫抑制的增加有關(guān)，這些數(shù)據(jù)相當(dāng)令人驚訝。然而，Haas及其同事在黑色素瘤患者中發(fā)現(xiàn)CD8+細(xì)胞毒性T細(xì)胞中siglece -9 (siglece的同系物)表達(dá)升高，這可能解釋了這一發(fā)現(xiàn)。此外，如圖3G所示，與未注射SI的小鼠相比，注射SI預(yù)處理的腫瘤條件MSCs的小鼠表達(dá)顆粒酶b的細(xì)胞毒性CD8+ T細(xì)胞水平也有所升高?？紤]到腫瘤dln作為抗腫瘤發(fā)展的主要位點(diǎn)，以及它們?cè)谠鰪?qiáng)細(xì)胞毒性t淋巴細(xì)胞相關(guān)抗原4 (CTLA-4)和程序性細(xì)胞死亡蛋白1 (PD-1)阻斷功效方面的作用，研究越來越多地將注意力轉(zhuǎn)向腫瘤dln，以尋找強(qiáng)大的抗腫瘤免疫證據(jù)。因此，作者評(píng)估了DLN、NDLN和脾臟的T細(xì)胞浸潤情況。如圖4A、4C所示，聯(lián)合注射MSCsTCS，無論是否進(jìn)行SI預(yù)處理，其對(duì)dln的影響與腫瘤內(nèi)觀察到的效果相似(圖3D和3F);也就是說，MSCsTCS顯著降低了活化的CD4+ CD25+和CD8+ CD25+ T細(xì)胞的水平，SI預(yù)處理使水平恢復(fù)到基線水平。此外，與未注射SI預(yù)處理MSCsTCS的小鼠相比，共注射SI預(yù)處理MSCsTCS的小鼠DLNs中細(xì)胞毒性CD8+ T細(xì)胞顆粒酶B的表達(dá)顯著增加(圖4E)。有趣的是，與作者的腫瘤內(nèi)觀察結(jié)果相反，聯(lián)合注射MSCsTCS，無論是否進(jìn)行SI預(yù)處理，表達(dá)siglece的T細(xì)胞水平都不受影響(圖4B、4D)。作者對(duì)荷瘤小鼠脾臟中相同的T細(xì)胞表型的分析顯示了與dln相似的結(jié)果。這表明MSCsTCS和SI預(yù)處理的MSCsTCS分別誘導(dǎo)的抑制和隨后的抑制逆轉(zhuǎn)是對(duì)特定T細(xì)胞表型的特異性調(diào)節(jié)。通過比較dln和ndln中活化的CD4+和CD8+ T細(xì)胞頻率，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了這一點(diǎn)。雖然MSCsTCS聯(lián)合注射后，荷瘤小鼠DLNs中CD4+ CD25+和CD8+ CD25+ T細(xì)胞的頻率被抑制，但ndndns中CD4+ CD25+和CD8+ CD25+ T細(xì)胞的水平仍顯著升高(腹股溝;左側(cè))(圖4F和4G)。此外，作者觀察到SI預(yù)處理的MSCsTCS小鼠中細(xì)胞毒性CD8+顆粒酶B+ T細(xì)胞的頻率增加，特別是在dln中觀察到。ndln無顯著性差異(圖4H)。作者的體內(nèi)數(shù)據(jù)表明基質(zhì)細(xì)胞具有強(qiáng)大的抑制作用。

圖3、去唾液酸化的腫瘤條件基質(zhì)細(xì)胞增強(qiáng)了活化T細(xì)胞在瘤內(nèi)的浸潤

圖4、唾液轉(zhuǎn)移酶抑制逆轉(zhuǎn)腫瘤條件基質(zhì)細(xì)胞介導(dǎo)的T細(xì)胞抑制，并增加CD8+ T細(xì)胞在引流淋巴結(jié)中的顆粒酶B表達(dá)

 4、與TME上皮細(xì)胞相比，來自CRC腫瘤的人腫瘤條件MSCs和基質(zhì)細(xì)胞表達(dá)更高水平的唾液基轉(zhuǎn)移酶、唾液酸和Siglec配體

         為了評(píng)估作者發(fā)現(xiàn)的臨床相關(guān)性，作者評(píng)估了人類結(jié)直腸癌組織病理標(biāo)本中的基質(zhì)和上皮細(xì)胞區(qū)域。T細(xì)胞定位評(píng)估顯示，CRC間質(zhì)區(qū)CD3+和CD8+ T細(xì)胞密度明顯高于上皮區(qū)(圖5A和5B)。使用QuPath進(jìn)行定量驗(yàn)證，在結(jié)直腸腫瘤中，基質(zhì)區(qū)相關(guān)的CD3+(圖5C，左)和CD8+ T細(xì)胞(圖5C，右)的數(shù)量明顯高于上皮區(qū)。接下來，作者使用人類數(shù)據(jù)集、人類腫瘤細(xì)胞系和基質(zhì)細(xì)胞來分析人類結(jié)直腸癌組織中多種a2,3和a2,6特異性唾液基轉(zhuǎn)移酶的表達(dá)。作者分析了基因表達(dá)譜(GEO: GSE35602)，這些CRC切除樣本在微陣列譜分析之前被激光捕獲微解剖以分離基質(zhì)和上皮部分。對(duì)該數(shù)據(jù)集中多個(gè)唾液轉(zhuǎn)移酶的評(píng)估表明，與上皮細(xì)胞區(qū)室相比，a2,3特異性唾液轉(zhuǎn)移酶ST3GAL1, ST3GAL4和ST3GAL6的表達(dá)與間充質(zhì)譜系標(biāo)記a-SMA (ACTA2)， vimentin (VIM)， CD90 (THY1)， PDGFR-a (PDGFRA)和CD105 (ENG)的共同表達(dá)更密切相關(guān)(圖5D)。ST3GAL1、ST3GAL4和ST3GAL6基因的相對(duì)表達(dá)量的定量證實(shí)了這一點(diǎn)，顯示這三個(gè)基因在基質(zhì)部分的表達(dá)明顯高于上皮部分(圖5E)。a2,6特異性唾液轉(zhuǎn)移酶ST6GAL1和ST6GAL2的表達(dá)沒有明顯改變(圖5E)。此外，作者觀察到a2,6特異性ST6GALNAC6的表達(dá)顯著增加，它優(yōu)先將唾液酸添加到糖脂中，而不是糖蛋白中，同時(shí)唾液酸酶NEU1顯著降低(圖5F)。為了擴(kuò)展這些觀察結(jié)果，作者分析了從結(jié)直腸癌組織(CAFs)和鄰近正常粘膜組織(正常相關(guān)成纖維細(xì)胞[NAFs])中分離的患者匹配的原代成纖維細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄譜(GEO: GSE70468)。雖然作者觀察到NAFs和CAFs之間ST3GAL1、ST3GAL4和ST3GAL6(數(shù)據(jù)未顯示)的表達(dá)水平?jīng)]有顯著差異，但與NAFs相比，CAFs中ST6GAL1和ST6GAL2的相對(duì)表達(dá)水平顯著升高(圖5G)。綜上所述，這些數(shù)據(jù)表明，與上皮細(xì)胞相比，結(jié)直腸癌微環(huán)境的間質(zhì)室中a2,3連鎖特異性唾液轉(zhuǎn)移酶的水平升高。此外，在基質(zhì)室中，與正常相鄰基質(zhì)細(xì)胞相比，CAFs表達(dá)更高水平的a2,6連鎖特異性唾液轉(zhuǎn)移酶。為了探索基質(zhì)細(xì)胞和Siglec受體之間的關(guān)聯(lián)，作者接下來訪問了cBioPortal，以評(píng)估作為基質(zhì)細(xì)胞標(biāo)志物的成纖維細(xì)胞激活蛋白(FAP)與人類免疫細(xì)胞已知表達(dá)的9種攜帶ITIM基序的Siglec受體之間的潛在相關(guān)性(圖6A)。本研究分析了594例結(jié)直腸癌基因組圖譜(TCGA)胰腺癌圖譜數(shù)據(jù)集中的患者。如圖6A和6B所示，根據(jù)Spearman相關(guān)系數(shù)，與FAP正相關(guān)最強(qiáng)的兩個(gè)Siglec受體是Siglec-9和Siglec-7(分別為0.66和0.63)。因此，作者使用siglece -7/9 Fc嵌合體評(píng)估了人骨髓來源的MSCs±HT29和HCT116 TCS調(diào)節(jié)(圖6C)對(duì)特異性siglece -7/9配體的表達(dá)。結(jié)果顯示，與癌細(xì)胞相比，tcs條件下的MSCs表達(dá)了更高水平的Siglec配體(圖6D和6E)。接下來，作者研究了臨床CRC標(biāo)本中的基質(zhì)細(xì)胞唾液化。從結(jié)直腸癌腫瘤中分離出CAFs，從腫瘤鄰近非癌組織中分離培養(yǎng)患者匹配的癌癥相關(guān)正常成纖維細(xì)胞(NAFs)(圖6F)。分析NAFs和CAFs中典型基質(zhì)細(xì)胞表征標(biāo)志物的表達(dá)情況。使用基于凝集素的流式細(xì)胞術(shù)，作者觀察到NAFs和CAFs表達(dá)a2,3唾液酸的水平相當(dāng);然而，a2,6唾液酸在cas中的表達(dá)明顯更高(圖6G)。特異性Siglec配體染色顯示，雖然NAFs和CAFs都表達(dá)Siglec-7配體，但CAFs上Siglec-9配體的表達(dá)量明顯更高(圖6H)。這些發(fā)現(xiàn)證明了siglecc配體在TME的基質(zhì)細(xì)胞上表達(dá)，這可能調(diào)節(jié)了表達(dá)siglecc的免疫細(xì)胞的激活

圖5、與腫瘤上皮相比，結(jié)直腸癌腫瘤相關(guān)間質(zhì)具有較高的T細(xì)胞浸潤和唾液轉(zhuǎn)移酶基因表達(dá)

圖6、腫瘤狀態(tài)的人MSCs和CRC腫瘤來源的cas唾液酸表達(dá)水平升高

 5、CAFs在CD8+ T細(xì)胞中誘導(dǎo)表達(dá)Siglec受體的耗盡表型，這是通過靶向唾液基轉(zhuǎn)移酶活性可逆的

         為了評(píng)估唾液化對(duì)基質(zhì)細(xì)胞介導(dǎo)的免疫抑制的功能影響，作者將CRC患者來源的NAFs和CAFs與來自健康供者的外周血單個(gè)核細(xì)胞(PBMCs)或cd3分類的T細(xì)胞共培養(yǎng)(圖7A)。與單獨(dú)使用antid3 /CD28刺激的PBMCs相比，兩種基質(zhì)細(xì)胞群均能顯著抑制CD4+和CD8+ T細(xì)胞的增殖。引人注目的是，即使在多次體外傳代后，CAFs的抑制作用也明顯強(qiáng)于NAFs(圖7B)。作者還觀察到，在與CAFs共培養(yǎng)后，表達(dá)siglece -7受體的細(xì)胞的總頻率顯著高于與NAFs共培養(yǎng)的細(xì)胞。接下來，作者用兩種不同的方法評(píng)估了脫氮化對(duì)caf誘導(dǎo)的CD8+ T細(xì)胞衰竭的影響。在與T細(xì)胞共培養(yǎng)之前，用si3faxneu5ac或唾液酸酶(裂解唾液酸)處理NAFs/CAFs。作者證實(shí)了siglece -9配體在si處理的CAFs上的顯著抑制作用。共培養(yǎng)后，作者分析了CD8+ siglece -7+和CD8+ siglece -9+ T細(xì)胞的頻率。如圖7C和7F所示，與受刺激的pbmc相比，CAFs分別誘導(dǎo)了更高水平的CD8+ siglece -7+和CD8+ siglece -9+ T細(xì)胞。此外，CAFs還誘導(dǎo)CD8+ PD-1+ T細(xì)胞的比例顯著增加(圖7I)，而CD4+ PD1+ T細(xì)胞的比例明顯增加。在共培養(yǎng)前用SI處理CAFs導(dǎo)致CD8+ siglece -7+和CD8+ siglece -9+ T細(xì)胞的頻率顯著降低(圖7D和7G)。這一效應(yīng)是CAFs特有的，因?yàn)榕cNAFs±SI預(yù)處理共培養(yǎng)后，CD8+ T細(xì)胞群的頻率沒有變化(圖7D和7G)。作者使用唾液酸酶驗(yàn)證了這些發(fā)現(xiàn)(圖7E和7H)，并觀察到CD8+ siglece -7+和CD8+ siglece -9+ T細(xì)胞具有相同的顯著作用。這是一個(gè)重要的發(fā)現(xiàn)，雖然體內(nèi)系統(tǒng)給藥可能有腎毒性作用，但唾液酸酶耐受性良好，目前正在進(jìn)行1/2期臨床試驗(yàn)(Palleon Pharmaceuticals)。CAFs誘導(dǎo)CD4+ siglece -9+ T細(xì)胞的頻率更高，但是，與它對(duì)CD8+ T細(xì)胞的作用相反，SI預(yù)處理對(duì)逆轉(zhuǎn)這種增加沒有作用。作者觀察到，在與si處理的CAFs共培養(yǎng)中，CD8+ PD-1+ T細(xì)胞的頻率明顯下降(圖7J)，當(dāng)用唾液酸酶處理時(shí)，CD8+ PD-1+ T細(xì)胞的頻率下降更為顯著(圖7K)。在這種情況下，效果不是CAF特異性的，因?yàn)樽髡哂^察到唾液酸酶處理的NAFs也有類似的顯著降低(圖7K)。SI預(yù)處理對(duì)CD4+ PD-1+ T細(xì)胞水平無影響。最后，作者評(píng)估了唾液酸酶對(duì)與cd3分類T細(xì)胞直接共培養(yǎng)的NAFs和CAFs的影響。如圖7L和7M所示，CAFs誘導(dǎo)CD8+ siglece -9+ T細(xì)胞的頻率更高，而唾液酸酶的脫鹽作用顯著逆轉(zhuǎn)了這些作用。在CD8+ -PD-1+ T細(xì)胞中也觀察到類似的發(fā)現(xiàn)(圖7N和7O)。作者還證實(shí)，pbmc直接暴露于唾液酸酶對(duì)T細(xì)胞亞群沒有影響。這些結(jié)果表明，tme衍生的CAFs可以抑制活化的T細(xì)胞并促進(jìn)CD8+ T細(xì)胞衰竭，并且這種免疫抑制作用可以通過調(diào)節(jié)基質(zhì)細(xì)胞表面的唾液化而顯著逆轉(zhuǎn)。

圖7、CAFs在CD8+ T細(xì)胞中誘導(dǎo)唾液依賴的耗盡表型

結(jié)論

         總之，作者已經(jīng)證明，不僅TME內(nèi)的基質(zhì)細(xì)胞高度唾液化，而且唾液聚糖在其免疫調(diào)節(jié)特性中發(fā)揮重要作用，抑制免疫細(xì)胞激活，這可能至少部分是由于與Siglec受體的相互作用。這些數(shù)據(jù)表明，降低MSCs唾液化的策略可能在CRC、MM和其他惡性腫瘤中具有重要的免疫激活作用，值得進(jìn)一步研究。

 實(shí)驗(yàn)方法：

         流式細(xì)胞術(shù)、T細(xì)胞擴(kuò)增與活化實(shí)驗(yàn)、共培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)、免疫組化、TCGA及GEO數(shù)據(jù)庫生信分析

參考文獻(xiàn)

         Egan H, Treacy O, Lynch K, Leonard NA, O'Malley G, Reidy E, O'Neill A, Corry SM, De Veirman K, Vanderkerken K, Egan LJ, Ritter T, Hogan AM, Redmond K, Peng L, Che J, Gatlin W, Jayaraman P, Sheehan M, Canney A, Hynes SO, Kerr EM, Dunne PD, O'Dwyer ME, Ryan AE. Targeting stromal cell sialylation reverses T cell-mediated immunosuppression in the tumor microenvironment. Cell Rep. 2023 May 30;42(5):112475. doi: 10.1016/j.celrep.2023.112475. Epub 2023 May 10. PMID: 37167967.