2025年2月7日,百奥智汇创始人及科学顾问、北京大学生物医学前沿创新中心(BIOPIC)主任张泽民院士的研究团队,联合国家癌症中心/中国医学科学院肿瘤医院的合作团队,在国际期刊《Cancer Cell》上以文章形式在线发表了题为“Distinct Cellular Mechanisms Underlie Chemotherapies and PD-L1 Blockade Combinations in Triple-Negative Breast Cancer”的研究论文。
三阴性乳腺癌(Triple-Negative Breast Cancer, TNBC)是恶性程度最高的乳腺癌类型,由于缺乏雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)及人表皮生长因子受体2(HER2)的表达,患者无法通过激素治疗或HER2靶向治疗获得效果。TNBC的治疗选择有限,虽然传统化疗能稍微缓解症状,但疗效多是短暂的。因此,探索更有效的治疗方案已成为乳腺癌研究的关键问题之一。
近年来,免疫检查点抑制剂(Immune Checkpoint Blockade, ICB),尤其是抗PD-1/PD-L1抗体的推出,为多种癌症的治疗带来了革命性的新进展。然而,由于TNBC特有的肿瘤免疫微环境(Tumor Immune Microenvironment, TIME),免疫治疗的单药效果常常受到限制。尽管化疗与免疫治疗的联合应用在临床上已展现出一定的协同效果,但其背后的分子机制仍不清楚,不同化疗药物对免疫的调控作用也亟待深入研究。
2021年10月14日,张泽民课题组及其合作团队在《Cancer Cell》期刊上发表了题为“Single-cell analyses reveal key immune cell subsets associated with response to PD-L1 blockade in triple-negative breast cancer”的研究论文,系统解析了接受紫杉醇(PTX)化疗及PD-L1抗体联合治疗的TNBC患者肿瘤和外周血免疫细胞,揭示了TIME在不同治疗方案下的动态变化,阐明了抗PD-L1治疗联合紫杉醇化疗的机制。
此次研究成果延续并扩展了团队在紫杉醇联合PD-L1抗体治疗领域的前期工作,系统整合了相关单细胞测序数据,并结合新生成的白蛋白结合型紫杉醇(Nab-PTX)与PD-L1抗体联合的单细胞测序数据,对TNBC患者的肿瘤免疫微环境进行了全面分析。研究揭示了不同化疗药物在免疫治疗中的独特作用机制,并提出肥大细胞作为潜在治疗靶标的新视角, 为优化TNBC的精准治疗策略提供全新理论依据。
研究的一个关键发现是,Nab-PTX在联合阿替丽珠单抗治疗时展现出显著的免疫调控优势,相较于传统紫杉醇,Nab-PTX能够有效重塑肿瘤免疫微环境,特别显著提升了TCF7+干样效应记忆CD8+T细胞(Tsem)和CD4+滤泡辅助T细胞(Tfh)的比例。这些T细胞亚群被认为是抗肿瘤免疫应答的重要组成部分,并能支持长期的肿瘤免疫监视和清除。同时,研究还表明Nab-PTX对髓系细胞的调控作用与传统紫杉醇显著不同,能够增殖肥大细胞及促炎性巨噬细胞,增强肿瘤局部的免疫激活状态,这一发现为化疗药物的选择提供了科学依据。
另一个重要发现是肥大细胞在抗肿瘤免疫中的关键作用。通过分析患者样本与小鼠模型,研究团队发现肥大细胞通常与免疫浸润相关,能够有效促进T细胞和B细胞的招募,激活局部免疫环境,增强抗肿瘤免疫反应。进一步的体内实验表明,激活肥大细胞的功能与PD-L1抑制剂组合使用,显著抑制了TNBC的肿瘤生长和进展。相较于单独使用免疫治疗或化疗,这种组合疗法在改善肿瘤免疫微环境的同时,显著提升了肿瘤细胞的免疫敏感性,增强了治疗效果。
该研究详细阐述了紫杉醇与Nab-PTX在联合免疫治疗中的作用差异,强调了药物选择的重要性,不仅对TNBC患者具有重要意义,也为其他肿瘤类型的治疗策略优化提供了参考。同时,为TNBC的精准免疫治疗开辟了潜在的策略支持。
值得注意的是,肥大细胞以往被视作促进肿瘤生长的微环境成分,而本研究则颠覆了这一传统观点,证明在特定治疗条件下,肥大细胞可以作为抗肿瘤免疫的“指挥官”,通过促进T细胞和B细胞的功能激活,提升免疫治疗效果。尽管还有待深入研究肥大细胞在不同癌症类型中的全面功能,但此次发现为未来癌症治疗研究提供了新视角,并指引肥大细胞在提升免疫治疗疗效方面潜在的应用价值。
总之,该研究从分子、细胞及整体水平揭示了TNBC中化疗与免疫治疗协同作用的独特机制,为临床治疗提供了理论支持,同时也为肥大细胞的功能再认识提供了全新视角。此项研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金及医科院创新工程的支持,百奥智汇也为单细胞测序服务提供了支持。
在这一研究中,北京大学BIOPIC的张泽民院士及中国医学科学院肿瘤医院的马飞教授、刘芝华教授、徐兵河院士、张园园研究员均为通讯作者,张园园博士、陈洪岩博士、莫红楠博士和赵宁博士,则被共同认定为第一作者。百奥智汇致力于推动生物医疗研究,秉持金年会金字招牌诚信至上的理念,为医药健康领域的发展贡献力量。