靶向 HIF2α:重塑胶质母细胞瘤免疫微环境,增强免疫治疗疗效

【字体: 时间:2025年03月18日 来源:Cellular and Molecular Life Sciences 6.2

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  为改善胶质母细胞瘤(GBM)治疗现状,研究人员探究 HIF2α 抑制剂 PT2385,发现其可重塑免疫微环境,增强 ICB 疗效。

  在肿瘤治疗的战场上,胶质母细胞瘤(Glioblastoma,GBM)堪称 “顽固堡垒”。它是最常见且侵袭性最强的原发性脑肿瘤,即便采用当前标准治疗方案,患者的中位总生存期也仅约 15 个月。免疫检查点阻断(Immune checkpoint blockade,ICB)疗法,如抗 PD-1/PD-L1 治疗,虽在临床试验中被寄予厚望,但对 GBM 患者的临床获益有限且差异较大。这主要是因为 GBM 肿瘤微环境(Tumor microenvironment,TME)中 T 细胞浸润多变且受限,T 细胞还易发生耗竭,同时 Tregs 的浸润与不良预后相关,整个 TME 呈现高度免疫抑制状态。此外,肿瘤细胞快速生长导致的缺氧环境,进一步抑制了抗肿瘤免疫反应。在这种背景下,探究新的治疗策略以打破 GBM 治疗困境迫在眉睫。
来自瑞士日内瓦大学医学院转化研究中心等机构的研究人员开展了一项关于 GBM 治疗的研究。该研究成果发表在《Cellular and Molecular Life Sciences》上。研究发现,靶向 HIF2α 可重塑 GBM 的免疫微环境,增强对 ICB 的反应,为 GBM 治疗提供了新方向。

研究人员为开展此项研究,运用了多种关键技术方法。在细胞实验方面,培养多种小鼠胶质瘤细胞系,并利用 CRISPR/Cas9 技术敲除 BV-2 细胞中编码 HIF2α 的基因。动物实验上,构建免疫健全的 GL261 小鼠 GBM 模型,进行立体定向肿瘤植入。还采用了多种检测技术,如通过磁共振成像(MRI)监测肿瘤生长;运用流式细胞术分析免疫细胞;利用单细胞 RNA 测序(scRNAseq)深入探究免疫细胞的特征和变化等。

研究结果如下:

  1. HIF2α 抑制改善小鼠生存并减小肿瘤体积:研究人员给植入 GL261 胶质瘤细胞的免疫健全小鼠口服 HIF2α 抑制剂 PT2385,发现其可适度但显著延长小鼠中位生存期,从 29 天提升到 31.5 天,同时减小肿瘤体积。而且,PT2385 未影响 GL261 细胞在体外的活力,这表明它可能是通过影响肿瘤微环境发挥作用。
  2. HIF2α 抑制影响微胶质细胞和巨噬细胞的浸润及转录组特征:HIF2α 抑制改变了胶质瘤浸润免疫细胞中微胶质细胞和巨噬细胞的比例平衡。PT2385 处理的小鼠中,巨噬细胞比例和数量显著减少,而微胶质细胞相应增加。基因表达分析显示,HIF2α 抑制调节了与氧化磷酸化、E2F 靶点等相关基因的表达,还影响了与 M2 样表型相关基因的表达,这表明其可能调节了微胶质细胞和巨噬细胞的抗肿瘤功能。
  3. HIF2α 敲除阻止体外 M2 微胶质细胞极化:通过敲除 BV2 小鼠微胶质细胞系中的 Epas1 基因(编码 HIF2α),研究发现 HIF2α 缺失可阻止 M2 相关基因的上调,而不影响 M1 相关基因的表达,这说明 HIF2α 在微胶质细胞极化中起着重要作用。
  4. HIF2α 抑制减少 CD4+Tregs:研究发现,HIF2α 抑制虽未改变 CD4+和 CD8+T 细胞的比例和数量,但显著增加了 PD-1+CD8+T 细胞以及 PD-1+TIM-3+CD8+T 细胞的比例,同时减少了 CD4+Tregs 的比例和数量。而且,CD8+T 与 Treg 细胞数量的比值增加,且该比值与生存期呈正相关,这表明 HIF2α 抑制可减轻胶质瘤的免疫抑制。
  5. HIF2α 抑制与 ICB 协同促进小鼠长期生存:研究人员将 PT2385 与 ICB 联合使用,发现 αPD-1 单独或与 PT2385 联合使用,可显著改善小鼠中位生存期。而 PT2385 与 αPD-1 和 αTIM-3 联合治疗,更是极大地提高了小鼠的生存率,部分小鼠甚至在第 60 天未发现肿瘤迹象,这显示出联合治疗的强大效果。
  6. HIF2α 抑制联合 ICB 对免疫细胞的影响:通过 scRNAseq 分析,研究发现联合治疗改变了肿瘤相关微胶质细胞和巨噬细胞的组成,增加了稳态微胶质细胞数量,减少了促肿瘤巨噬细胞数量。在 T 细胞方面,联合治疗增加了 CD4+Th1 细胞、祖细胞耗尽的 CD8+T 细胞和 γδ T 细胞的比例,同时减少了 Treg 细胞的比例,增强了抗肿瘤免疫反应。

研究结论和讨论部分指出,HIF2α 抑制剂 PT2385 可显著重塑免疫浸润,改变髓系细胞和 Tregs 的平衡,促进稳态微胶质细胞增加,减少促肿瘤巨噬细胞,调节 Tregs 和 CD8+T 细胞的平衡,从而减小肿瘤尺寸、延长生存期,尤其是与 αPD-1 和 αTIM-3 联合使用时效果更显著。虽然 PT2385 在 GBM 患者中的疗效因药物暴露问题受限,但第二代 HIF2α 抑制剂已显示出良好前景。此项研究首次详细探究了 HIF2α 在胶质瘤免疫 TME 中的作用,为未来研究 HIF2α 影响免疫细胞功能的机制奠定了基础,也为 GBM 及其他实体瘤的免疫治疗提供了新的策略和思路,有望通过联合治疗增强抗肿瘤免疫反应,改善患者预后。

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