【CNS前沿文献追踪】– 小分子化药联用触发NK肿瘤免疫反应
北京德泉发布时间:2019/01/10 09:43 点击: 加载中..小分子抑制剂通过和蛋白结合,抑制通路中节点蛋白,阻断通路信号传导,从而抑制肿瘤细胞生长。\"堵”一个节点可以抑制肿瘤细胞,同时\"堵”两个呢?研究者发现MEK抑制剂(Trametinib曲美替尼)和CDK4/6抑制剂(Palbociclib帕布昔利布)联用除阻断两个节点外,还引起肿瘤细胞发生其他的变化,触发了NK细胞,具体内容如下:
MEK抑制剂(Trametinib曲美替尼)和各种CDK4/6抑制剂联用体外活性(细胞、分子)都更好
在体内,Trametinib曲美替尼和Palbociclib帕布昔利布联用效果十分适宜
药物联用体外抑制KP肺癌细胞的能力增强,在免疫功能正常的C57BL/6小鼠上,药物联用可显著延长荷瘤小鼠存活时间
在免疫缺陷NSG小鼠上,虽然药物联用抑制肿瘤生长作用增强,但无法显著延长存活时间,暗示免疫系统对药物疗效存在作用
开始看药物联用对免疫系统的影响,首先免疫细胞(CD45+)浸润增加
给药之后T细胞在浸润的免疫细胞中占比增加了,但T细胞的激活比例没有发生变化(+对应荷瘤小鼠,-对应无瘤小鼠)
看完比例看T细胞绝对数,联用并没引起T细胞绝 对数的变化,暗示药物联用并没有选择性的激活T细胞
看完T细胞,再看NK,发现药物联用使得荷瘤小鼠NK细胞的浸润、激活都增加了
对药物联用后NK的变化进行了深度分析,发现药物联用后,NK为激活、成熟表型
药物联用并不影响无瘤小鼠(-)的NK细胞,暗示药物联用引起的NK细胞变化是肿瘤依赖的
正向的看到药物联用使得荷瘤小鼠存活时间延长,看到药物联用对NK浸润、激活的贡献,那两者存在关联吗?开始反向验证,用抗体敲掉NK之后,药物联用延长小鼠存活时间的能力显著下降,暗示药物联用延长小鼠存活时间是NK细胞依赖的
敲掉巨噬细胞或T细胞并不影响药物联用延长小鼠存活时间,佐证药物联用对NK细胞的选择性
前面发现药物联用对NK影响是肿瘤细胞依赖的(在无瘤小鼠上药物联用并不会促进NK的浸润和激活),说明是药物作用后,肿瘤细胞发生的某些变化选择性的把NK召集过来,所以开始观察药物作用后肿瘤细胞深层次的变化:CDK4/6通过促进RB磷酸化,解除RB的生长抑制作用,促进E2F调节的G1到S期转化,药物联用后RB磷酸化较单独使用Palbociclib显著降低,G1到S期转化受限,肿瘤细胞被阻滞在G1期
RB的磷酸化除了调节细胞周期,还可细胞衰老相关,而衰老又伴随引起免疫作用,因此作者测量了细胞衰老相关指标SA-β-gal,发现联合给药显著提高不同肿瘤细胞系衰老
单独给药组撤去药物后肿瘤细胞重新增殖,而联合给药组细胞不会重新增殖-细胞衰老停滞,这种联合给药引起的细胞衰老停滞是RB依赖的
分析药物干预后的肿瘤细胞基因表达发现,联合给药使细胞增殖相关基因表达降低、衰老相关基因表达提高
联合给药还使得肿瘤细胞一系列细胞因子表达升高,其中包括对NK细胞有召集作用的趋化因子CCl2、CCL4、CCl5、CXCL10等(作者进行了大量测序工作,见支撑文档,略)
联合给药后,粘附因子ICAM-1、NKG2D配体ULBP2/5/6、MICA在肿瘤细胞上表达显著提高,暗示NK对肿瘤细胞识别增多
联合给药使肿瘤细胞一系列NK可识别配体表达升高,暗示NK识别肿瘤细胞会增多,体外将NK和药物处理过的肿瘤细胞共培养发现,NK杀伤联合给药组肿瘤更多;阻断配体受体互作后对肿瘤细胞的杀伤显著减少
在体内,敲除NK后,衰老的肿瘤细胞明显增多,肿瘤生长不再受联合给药抑制,暗示NK细胞对联合给药诱导产生的衰老肿瘤细胞存在清除作用
确定了联合给药引起肿瘤细胞衰老,衰老\"招”了NK之后,开始找肿瘤细胞内部和衰老有关联的通路,用shRNA沉默NF-κB亚单位p65后,药物对肿瘤细胞生长的抑制作用还在,但衰老相关因子表达出现了下调
尽管沉默NF-κB亚单位p65,抑制衰老,对药物直接抑制肿瘤生长的作用没有影响,但衰老受抑制后联合给药引起的NK对肿瘤细胞的杀伤显著降低(红色为NK,绿色为肿瘤细胞),暗示衰老相关因子对NK杀伤肿瘤细胞的必要性
在体内,衰老受抑制的肿瘤细胞(沉默NF-κB亚单位p65)联合给药后NK细胞对肿瘤的浸润不受影响,但联合给药引起的NK激活增加作用消失,暗示衰老相关因子对NK激活的必要性
找NF-κB引起的衰老因子中调节NK细胞杀伤肿瘤细胞的细胞因子:只有阻断TNF-α联合给药引起的荷瘤小鼠存活时间延长作用才显著减弱,暗示TNF-α是调节NK的关键因子
果然,阻断TNF-α后联合给药引起的NK激活降低,杀伤肿瘤的能力降低
前面用的体内模型是异位移植瘤,在自发瘤让做一遍:联合给药显著抑制肿瘤生长、延长小鼠存活时间,这一作用是通过诱导肿瘤细胞衰老,促进其分泌TNF-α、表达ICAM1,介导NK激活发挥的
细胞内部的信号通路是一张大网,纵横交错,小分子靶向药像导弹一样精确打击,特异性破坏某一通路节点以阻断该通路从而抑制肿瘤细胞生长。这篇文章用两个分子同时卡住两个节点,除了靠自己打击肿瘤细胞外还招来了NK细胞\"趁火打劫”,小分子抗肿瘤药直接向肿瘤细胞开炮,而肿瘤免疫是调动人体自身细胞向肿瘤发起进攻,这篇文章好,将两种策略建立了关联。
Marcus Ruscetti, Josef Leibold, Matthew J. Bott, Myles Fennell, et al. NK cell–mediated cytotoxicity contributes to tumor control by a cytostatic drug combination [J]. Science, 2018.
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