靶向抑制肿瘤干细胞CD276可以促进CD8+T细胞浸润

撰文 | 雪月

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头颈鳞状细胞癌（Head and neck squamous cell carcinoma HNSCC）具有高度侵袭性，极易转移至颈淋巴结。目前治疗方法包括手术切除以及放化疗。但是因其转移至淋巴结以及治疗抵抗而预后不良。来自美国UCLA的Cun-Yu Wang 团队发现在HNSCC中BMI1+的肿瘤干细胞（cancer stem cells CSCs）具有较强的致瘤和转移能力，并且对化疗抵抗。这项研究表明CSC是治疗HNSCC的有效潜在靶点。然而CSC如何逃避免疫杀伤尚不清楚。关于CSC中PD-L1的表达还存在争议。Cun-Yu Wang 团队发现BMI1+CSC的PD-L1的表达与非CSC的表达无明显区别。TCGA分析发现HNSCC和鳞状细胞肺癌的干性特征与PD-L1低表达相关。这表明CSC可能利用其它免疫检查点实现免疫逃逸。

Cun-Yu Wang 团队近日在Cell Stem Cell 上发表题为CD276 expression enables squamous cell carcinoma stem cells to evade immune surveillance的文章。该文章发现HNSCC中的CSC利用另外一个属于B7家族的分子CD276实现免疫逃逸。

作者首先利用Bmi1CreER;RosatdTomato小鼠构建4NQO诱导的HNSCC模型，并对该模型进行抗PD-1治疗，发现抗PD-1抗体不能抑制BMI1+CSC。于是作者分选了BMI1+CSC和BMI1-非CSC进行转录组分析，发现CD276和CD80在CSC中表达明显升高。在HNSCC成球培养中，CD276主要表达在球外围而不是球核心。利用肿瘤干细胞标志物ALDH分析发现CD276主要高表达在ALDH-high的肿瘤细胞内。检测小鼠模型中不同时间点发现CD276在乳头状瘤中已经能够被检测出来，在小鼠HNSCC发生和发展过程中CD276表达则明显增加。在人HNSCC样本中，扩散到颈部淋巴结的肿瘤中CD276高表达。而CD276在小鼠和人HNSCC组织中只表达在肿瘤外围，这表明CD276可能是肿瘤抵抗免疫细胞浸润的物理屏障。作者从人HNSCC患者中分选出CD276高表达的细胞构建PDXs模型，并联合鼠HNSCC组织移植入NOG小鼠体内的实验验证了CD276高表达的HNSCC细胞具有的干性能力以及转移能力更强。

因为CD276是在肿瘤干细胞中富集的免疫检查点，作者于是用CD276阻断抗体处理小鼠，检测是否能够抑制HNSCC生长与转移。作者发现BMI1+CSC经过CD276抗体处理后凋亡明显增加，而且在颈部淋巴结的BMI1+CSC也得到了消除。作者又利用单细胞RNA-seq分析了小鼠HNSCC，分析发现CD276抗体处理之后肿瘤微环境呈现抗肿瘤微环境状态。而利用不含淋巴细胞和NK细胞的NOG小鼠构建HNSCC模型，CD276抗体处理未能表现出抗肿瘤效应，因此阻断CD276抑制肿瘤余姚依赖于免疫细胞。检测发现抗CD276处理后小鼠淋巴结中CD8+T细胞明显增加。而将小鼠体内CD8+T细胞删除后，抗CD276的肿瘤抑制作用明显降低。最后作者分析了CD276的表达量发现CD176表达量与肿瘤组织内CD8+T细胞浸润程度呈负相关，这也在TCGA中6个不同HNSCC的样本库得到了验证。

本研究结果表明HNSCC中CD276在肿瘤干细胞中的异常表达是造成CD8+T细胞浸润障碍的原因。体内实验也表明CD276抗体单药治疗可以有效抑制HNSCC生长于转移。而在先前研究中发现其他类型肿瘤中单独使用抗CD276未有明显抑制肿瘤生长与转移的效果。这表明CD276在HNSCC具有独特而关键的作用。