鼻咽癌(nasopharyngeal carcinoma, NPC)是一种发生于鼻咽部上皮细胞的恶性肿瘤,高发于中国。2019年,马骏、孙颖教授牵头多中心单位开展了一项吉西他滨联合顺铂诱导化疗(简称GP化疗)治疗局部晚期鼻咽癌的大型前瞻性III期临床试验,采用GP化疗可将局部晚期鼻咽癌患者的长期生存率从76.5%提高至85.3%[1]。目前,GP化疗被美国、欧洲、中国指南等以最高等级推荐为全球标准治疗方案。已有证据表明,化疗药物不仅可以直接杀伤肿瘤细胞,还具有免疫调节作用[2]。那么,GP化疗这一临床“高效低毒”的治疗方案是否以及如何调控鼻咽癌患者的抗肿瘤免疫,目前尚不清楚。
研究人员首先利用单细胞转录组测序和免疫组库测序,分析了15例鼻咽癌患者GP化疗前后的配对肿瘤组织,共计30例样本,发现并证实了GP化疗后肿瘤中CD8+ T细胞的杀伤功能显著增强。接下来,研究人员进一步探究何种因素介导了化疗后的CTL免疫应答?已有证据表明,CD8+ T细胞发挥功能离不开CD4+T helper细胞的辅助,特别是TH1和TFH细胞可通过释放IL2, IFNγ, IL21等细胞因子来辅助和增CTL的杀伤功能[3]。的确,研究人员发现化疗后TH1和TFH细胞的比例显著增加,而Treg细胞的比例显著降低。(图1)。
接下来,研究人员进一步探究介导效应TH细胞反应的关键细胞。抗原递呈细胞,如树突状细胞(Dendritic cells, DCs)是激活CD4+ T细胞免疫应答的重要亚群。然而,研究人员发现,化疗后髓系树突状细胞亚群(DC1,DC2和mDC)的比例并未显著增加,甚至降低;同样,巨噬细胞的比例也显著下降。功能方面,化疗后肿瘤来源的DC(tumor-derived DC, tDC)和T细胞共培养实验发现,tDC无法介导效应TH细胞反应,反而可诱导Treg(图2)。
有意思的是,研究人员观察到化疗后肿瘤中B淋巴细胞的浸润水平显著增加。B淋巴细胞和T淋巴细胞共同组成了机体的适应性免疫系统。一方面,激活后分化成熟的B细胞可通过分泌特异性抗体响应感染和肿瘤等疾病[4],另一方面,B细胞也可作为抗原递呈细胞启动T细胞的特异性免疫反应[5]。那么,B细胞是否是调控化疗后的抗肿瘤免疫网络的关键细胞群呢?研究者进一步从亚群的层面探索这一问题,结果发现CD27+IgD+IgM+ILB细胞亚群的比例化疗后显著升高。通过流式、多色免疫荧光等技术,研究者确定了这一亚群在鼻咽癌肿瘤组织中存在、以及在化疗后肿瘤中的富集。更重要地,组织中ILB细胞的比例与鼻咽癌患者的化疗响应性和远期肿瘤控制率呈密切正相关(图3)。
接下来,研究者从鼻咽癌患者肿瘤样本中分离出ILB细胞,通过与自体肿瘤来源的T淋巴细胞进行体外共培养等实验,进一步证实GP化疗通过TLR9信号诱导ILB,ILB通过ICOSL-ICOS信号轴激活PI3K/AKT/mTOR通路促进TH1和TFH的扩增,从而增强CTL细胞的杀伤功能。此外,空间上,ILB化疗后聚集形成niche,与T细胞密切接触;并且ILB niche周围的Ki67+ T, TH1, TFH和CTL的浸润水平显著高于其他区域。有意思的是,ILB与这些效应T细胞聚集形成的结构同时表达MECA-79, CD21,CD20,CD3等经典的三级淋巴结构标记,但缺乏生发中心(图4)。