肿瘤血管内皮细胞 PD-L1：鼻咽癌预后新指标与免疫逃逸关键因素

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【字体：大中小】 时间：2025年02月26日 来源：Cell Death & Disease 8.1

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　　为探究鼻咽癌（NPC）肿瘤血管内皮细胞（VECs）上 PD-L1 的作用及机制，中山大学癌症中心研究人员开展研究，发现其高表达与预后差相关，且受 NF-κB 和 STAT3 通路调控，为 NPC 治疗提供新思路。

　　在人体这个复杂的 “战场” 上，癌症一直是威胁健康的劲敌，鼻咽癌（Nasopharyngeal Carcinoma，NPC）就是其中之一。NPC 是一种具有独特地理分布特点的头颈部癌症，在东亚和东南亚地区，尤其是中国南方高发。它与爱泼斯坦 - 巴尔病毒（Epstein-Barr virus，EBV）感染密切相关，肿瘤组织中癌细胞分化差，还伴随着大量免疫细胞的浸润。按理说，这么多免疫细胞 “集结”，应该能有效对抗癌细胞，但现实却很残酷。即便经过积极治疗，仍有 5% - 15% 的患者会出现疾病复发，15% - 30% 的患者会发生远处转移，约 6% - 15% 的患者在初次诊断时就已经出现转移，这些患者的无进展生存期（Progression-Free Survival，PFS）中位数约为 7 个月，总生存期（Overall Survival，OS）中位数不到 2 年。这表明，尽管免疫细胞众多，可它们在肿瘤微环境中却无法正常发挥作用。

肿瘤微环境就像是肿瘤生长的 “温床”，由肿瘤细胞、免疫细胞、血管系统等多种成分组成。其中，异常的血管网络是癌症的重要标志之一。肿瘤血管不仅为肿瘤组织提供氧气和营养，还像一道屏障，影响着免疫细胞进入肿瘤组织，在免疫调节中起着关键作用。目前，肿瘤微环境中免疫抑制分子的研究备受关注，比如程序性死亡配体 1（Programmed Death-Ligand 1，PD-L1），不过大部分研究都集中在肿瘤细胞上的 PD-L1，对于 NPC 肿瘤血管内皮细胞（Vascular Endothelial Cells，VECs）上 PD-L1 的表达情况、作用机制以及在肿瘤微环境中的角色，却知之甚少。

为了揭开这些谜团，中山大学癌症中心的研究人员开展了深入研究。他们的研究成果发表在《Cell Death & Disease》期刊上，为 NPC 的治疗和预后判断带来了新的曙光。

研究人员在本次研究中采用了多种关键技术方法。他们收集了 180 例 NPC 患者的石蜡包埋肿瘤标本进行免疫组化分析，为研究提供了丰富的临床样本。通过细胞实验，包括细胞培养、共培养实验等，模拟体内环境探究细胞间的相互作用。利用免疫组化（Immunohistochemistry，IHC）、流式细胞术（Flow Cytometry）、实时定量聚合酶链反应（Real-Time Quantitative Polymerase Chain Reaction，qPCR）、蛋白质免疫印迹（Western Blot Analysis）等技术，从分子和细胞水平检测相关指标的表达和变化。还进行了动物实验，构建小鼠肿瘤模型，进一步验证研究结果。

研究结果如下：

NPC 肿瘤 VECs 上 PD-L1 表达上调：研究人员用 NPC 肿瘤细胞系的上清液处理人脐静脉内皮细胞（Human Umbilical Vein Endothelial Cells，HUVECs），发现无论是否存在 EBV，处理后的 HUVECs 中 PD-L1 表达均升高。通过 qRT-PCR、WB 和流式细胞术检测，证实了 NPC 肿瘤细胞上清液能显著上调 HUVECs 中 PD-L1 的转录和表达水平。对 NPC 患者组织切片进行双染色免疫组化分析，发现肿瘤组织中 VECs 上的 PD-L1 表达明显高于癌旁组织。
肿瘤 VECs 上 PD-L1 表达预示 NPC 患者预后较差：研究人员分析了 180 例 NPC 患者组织切片中肿瘤 VECs 上 PD-L1（tumor-VECs-PD-L1，TEC-PD-L1）的表达与患者 OS 和 PFS 的关系，发现 TEC-PD-L1 阳性的患者 OS 和 PFS 更差。单因素和多因素 Cox 回归分析表明，TEC-PD-L1 是影响 NPC 患者 OS 和 PFS 的独立预后因素。同时，血浆 EBV - DNA 水平和 N 分期也是独立预后因素。通过 Kaplan - Meier 生存曲线评估，发现血浆 EBV - DNA 拷贝数越高、淋巴结转移越严重的患者，OS 和 PFS 越差。此外，研究人员还分析了肿瘤细胞 PD-L1（tumor cell-PD-L1，TC-PD-L1）与 NPC 患者预后的关系，结果显示 TC-PD-L1 阳性的患者 OS 和 PFS 也较差。通过绘制受试者工作特征（Receiver Operating Characteristic，ROC）曲线和计算曲线下面积（Area Under Curve，AUC），发现 TEC-PD-L1 评分系统对生存结局的预测准确性更高。
TEC-PD-L1 上调抑制 T 细胞免疫功能和增殖：研究人员发现 NPC 患者外周血 T 细胞中 PD-1 表达显著高于健康人。通过构建 T 细胞受体（T Cell Receptor，TCR）-T 细胞与肿瘤细胞共培养体系，模拟体内 T 细胞激活状态，上调 TCR-T 细胞上 PD-1 的表达。将上调 PD-1 表达的 TCR-T 细胞与肿瘤细胞上清液处理的 HUVECs 共培养，发现 TCR-T 细胞分泌的干扰素 -γ（Interferon-γ，IFN-γ）、肿瘤坏死因子 -α（Tumor Necrosis Factor-α，TNF-α）和颗粒酶 B（Granzyme B）显著减少，加入 PD-L1 抑制剂后，这些功能分子的分泌得以恢复。用 NPC 患者和健康人外周血 T 细胞分别与处理后的 HUVECs 共培养，也得到类似结果。细胞毒性实验表明，与对照 HUVECs 共培养的 TCR-T 细胞具有更强的杀瘤能力，而与肿瘤细胞上清液处理的 HUVECs 共培养的 TCR-T 细胞分泌的功能细胞因子更少。此外，高表达 PD-L1 的 HUVECs 还抑制了 T 细胞的增殖能力。
肿瘤 VECs 削弱体内 T 细胞的抗肿瘤能力：研究人员建立了小鼠肿瘤异种移植模型，将与对照 HUVECs 共培养的 TCR-T 细胞（NC-TCR-T）和与肿瘤上清液处理的 HUVECs 共培养的 TCR-T 细胞（CM-TCR-T）分别注入小鼠体内。结果显示，CM-TCR-T 组小鼠的肿瘤生长速度、肿瘤体积和重量均显著高于 NC-TCR-T 组。对肿瘤组织进行 IHC 染色发现，两组小鼠肿瘤组织中 CD3 染色无显著差异，但 NC-TCR-T 组的 Granzyme B 染色明显强于 CM-TCR-T 组，且两组小鼠肿瘤组织中 PD-L1 的肿瘤比例得分（TPS）无显著差异，这表明肿瘤上清液处理的 HUVECs 是通过抑制 T 细胞功能而非减少其肿瘤内浸润来削弱 TCR-T 细胞的抗肿瘤能力。
NPC 肿瘤上清液通过 NF-κB 和 STAT3 信号通路的相互作用上调 HUVECs 上 PD-L1 的表达：对 NPC 肿瘤上清液处理和未处理的 HUVECs 进行转录组测序，基因集富集分析（Gene Set Enrichment Analysis，GSEA）显示，处理后的 HUVECs 中 NF-κB 信号通路和 JAK-STAT 信号通路显著上调。Western blot 结果也表明，处理后的 HUVECs 中 p-P65、p-STAT3 和 PD-L1 表达上调。用 NF-κB 信号通路抑制剂和 STAT3 抑制剂预处理 HUVECs 后，再与 NPC 肿瘤细胞上清液共培养，发现 p-P65、p-STAT3 和 PD-L1 的表达均下调。进一步研究发现，NPC 细胞上清液可诱导 HUVECs 中 P65 和 STAT3 的核转位，而加入相应抑制剂可逆转这一现象，这表明 NPC 细胞上清液可能通过诱导 P65 和 STAT3 的磷酸化及核转位，激活 NF-κB 和 STAT3 信号通路的相互作用，从而上调 HUVECs 上 PD-L1 的表达。

在讨论部分，研究人员指出，肿瘤血管在肿瘤免疫中起着重要作用，肿瘤血管内皮细胞不仅是免疫细胞浸润的物理屏障，还能调节 T 细胞的免疫反应。在 NPC 中，肿瘤 VECs 通过上调 PD-L1 促进肿瘤免疫逃逸，这是首次发现肿瘤 VECs 在 NPC 肿瘤微环境信号作用下可转变为免疫抑制介质。目前，PD-L1 作为免疫检查点抑制剂治疗的生物标志物，在 NPC 中的预后预测价值存在争议，而该研究首次提出 TEC-PD-L1 可能是 NPC 患者预后的重要生物标志物，其预后预测价值优于 TC-PD-L1。此外，研究还发现 NF-κB 和 STAT3 信号通路在 NPC 肿瘤 VECs 上 PD-L1 表达上调中起作用，为后续研究联合这些通路抑制剂和 PD-1/PD-L1 抑制剂治疗 NPC 提供了新方向。同时，研究人员推测抗血管生成药物可能下调肿瘤 VECs 上 PD-L1 的表达，这也为肿瘤治疗提供了新的研究思路。

综上所述，该研究首次深入探究了 NPC 肿瘤 VECs 在肿瘤免疫逃逸中的作用和机制，发现 NPC 肿瘤 VECs 上 PD-L1 的过表达与患者预后不良密切相关，且 NPC 肿瘤上清液通过激活 NF-κB 和 STAT3 信号通路促进 VECs 上 PD-L1 的表达。这一研究成果为寻找 NPC 新的预后标志物和抑制免疫逃逸提供了新的视角，有望为 NPC 的临床治疗带来新的突破。

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