在肿瘤微环境中免疫细胞的行为 Behavior of immune system in tumor microenvironment
米凯尔j . Pitteta b
"活体成像（intravital imaging)
直到最近，在活老鼠的组织深处观察生命的想法，以一种足以分辨出细胞行为和分子信号的分辨率，仍然是一个令人梦寐以求的梦想。现在，一个新的活体荧光显微镜时代已经到来。"
摘要
肿瘤吸引不同的免疫细胞，它们的功能似乎截然不同。然而，这些细胞在原位的确切作用仍然是未知的。这篇综述提出了一项新的发现，即使用活体成像直接研究组织中的免疫玩家。
最近发现
识别同源抗原肽的细胞毒性T淋巴细胞(CTLs)可从肿瘤的外围向中心浸润，并与抗原呈递肿瘤细胞发生接触和清除。然而，报道的CTLs在体内杀死肿瘤细胞的动力学是惊人的低，因为一个CTL需要几个小时才能消灭一个肿瘤细胞。此外，T调节(Treg)细胞可以创造一个抑制环境，限制CTL细胞毒性颗粒的释放，从而保护肿瘤细胞不被杀死。在与肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)长时间的相互作用中，CTL可能被进一步破坏。最后，TAMs通过招募血管附近的肿瘤细胞，促进肿瘤细胞的玻璃化，直接促进肿瘤的侵袭。
总结
随着肿瘤在体内的发展，体内成像已经开始揭示肿瘤相关的免疫事件。该技术将在未来几年进一步研究肿瘤微环境，确定增强抗肿瘤免疫的治疗方法。
关键词:成像，免疫治疗，体内，巨噬细胞，T细胞
介绍
细胞毒性T淋巴细胞(CTLs)可杀伤表达同源肿瘤抗原的肿瘤细胞。因此，CTLs原则上可以在保留邻近正常组织的同时，排斥恶性肿瘤。在过去的几十年里，CTLs的生物学特性一直受到关注，并受益于多项技术进步:在20世纪60年代，一种用于定量分析体外细胞毒性活性[1]的分析方法被开发出来。20世纪90年代，可溶性药物被开发出来用于标记和分离抗原特异性CTLs在体外[2]。最近，随着分子成像的出现，我们可以直接在体内研究ctl。这篇综述讨论了ctl在癌症中新的体内观察结果。
抗肿瘤免疫
对肿瘤患者免疫细胞的体外监测发现，肿瘤特异性ctl常在肿瘤内积聚，可识别肿瘤细胞表面存在的短抗原肽，具有较强的抗肿瘤作用[3-7]。然而，浸润肿瘤部位的ctl往往不能阻止肿瘤的进展。体外实验表明，ctl被破坏，释放细胞毒性物质或炎症细胞因子，否则将触发肿瘤细胞死亡[8,9]。此外，在同一个体[8]中，抗肿瘤ctl在循环和无肿瘤组织中通常都是全功能的，这一发现表明肿瘤微环境具有独特的抗肿瘤免疫能力。至少有两种免疫抑制细胞类型——FoxP3+调节性T细胞(Treg)和肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)——在各种人类肿瘤中大量存在[10-15]，并在实验小鼠模型中抑制抗肿瘤CTL免疫[16-18]。其他造血细胞(如肥大细胞、中性粒细胞、NK细胞、树突状细胞)和非造血细胞(如成纤维细胞、内皮细胞)也能浸润肿瘤，至少有一部分已被证明能促进荷瘤小鼠的癌症侵袭和转移[19-21]。然而，上述所有细胞以及细胞外基质等结构成分的体内贡献在很大程度上仍是推测性的。直到最近，技术的进步才使研究人员能够在体内跟踪细胞，并获得一些有关细胞行为和与环境相互作用的定量信息。
体内成像技术
已经开发了几种用于在体内跟踪细胞的成像技术;典型地，它们包括基于探测光子[22](光学成像)、放射性[23,24](核成像)或磁性[25](磁共振成像)而获得信息的系统。这种技术可以在组织的不同深度和空间分辨率下跟踪标记的细胞或分子。本文综述了荧光光学成像技术在肿瘤微环境分析中的应用。这些包括多光子或共聚焦的活体显微镜，这对定义某些控制肿瘤生长的免疫细胞的行为特别有用[26,27]。可以跟踪的技术在三维荧光标记细胞:在亚细胞的分辨率和深度800µm多光子显微镜。延时记录允许派生参数的细胞迁移和互动,虽然录音通常局限于相对较小的领域的观点(例如500µm×500µm)。荧光介导层析成像(FMT)技术补充了微观系统，因为它们可以在大视场(如小鼠全身)和约1毫米分辨率的[28]下重建荧光标记细胞的定量三维地图。显微成像和宏观成像相结合为定量评估细胞活动和生物分布提供了可能性，例如，在战略位置，如原发肿瘤、引流淋巴结或转移，并且可以随时间重复，纵向跟踪免疫反应[29,30•](图1)。
T细胞gr1的体内成像
利用互补的光学成像方法可以实现T细胞在三维和不同尺度上的跟踪。全身成像使用荧光分子断层扫描(FMT)，在先进算法的基础上重建三维荧光标记细胞的定量地图。单细胞成像使用活体多光子或共聚焦显微镜，从不同标记的物体发出的光中产生三维信息。右上角的FMT图像显示肿瘤特异性细胞毒性T淋巴细胞(ctl)，其标记为远红色染料VT680。ctl可在肿瘤引流淋巴结及肿瘤部位进行定量。活体显微镜图像(左下)显示ctl和其他类型的细胞，如肿瘤特异性T调节细胞(Treg)、抗原脉冲靶B细胞(target)、肿瘤细胞(tumor)以及胶原纤维(collagen
fiber)。分析在组织内进行，要么在肿瘤引流淋巴结，要么在肿瘤部位。对引流淋巴结的分析可以识别相同微环境下的CTL、Treg细胞和靶细胞，并使CTL裂解靶细胞的过程可视化。对肿瘤的分析显示，ctl与肿瘤细胞之间存在物理接触。延时，多色成像允许同时评估不同细胞类型的行为，如左下面板所示。这些图像是经过参考文献的许可复制的。[29]和[30•]。
光学成像系统可以检测标记有不同种类试剂的细胞，如基因荧光报告[31]、荧光化学染料[30•]或注射靶向试剂[32]。遗传报告基因方法对显微成像是有用的;然而,它有一定的局限性的分析深层组织(例如>
600µm),因为目前可用荧光蛋白通常要么发出荧光不宜短的波长在可见光谱或显示量子效率低。近红外荧光染料可以有效地检测深层组织，因为组织吸收和自身荧光在这些波长处是最小的，但在标记细胞中随着细胞分裂而被稀释。最后，针对分子靶标的可注射显影剂具有可用于实验动物和人类的优点，可直接靶向内源性细胞群，可携带多个不同分辨率和深度的成像报告，并可结合诊断和治疗介入功能。然而，这种制剂只存在于一小部分对癌症感兴趣的靶点，因此需要进一步的开发。不基于荧光的光学系统也存在，如生物荧光成像[33]。
利用上述的成像系统和试剂，当前的目标是:在原位直接研究细胞的作用者，对生物成像获得的信息进行量化和建模，并开发综合的方法来同时研究已定义的微环境中的各种细胞类型(图2)。
图1
T细胞gr1的体内成像
利用互补的光学成像方法可以实现T细胞在三维和不同尺度上的跟踪。全身成像使用荧光分子断层扫描(FMT)，在先进算法的基础上重建三维荧光标记细胞的定量地图。单细胞成像使用活体多光子或共聚焦显微镜，从不同标记的物体发出的光中产生三维信息。右上角的FMT图像显示肿瘤特异性细胞毒性T淋巴细胞(ctl)，其标记为远红色染料VT680。ctl可在肿瘤引流淋巴结及肿瘤部位进行定量。活体显微镜图像(左下)显示ctl和其他类型的细胞，如肿瘤特异性T调节细胞(Treg)、抗原脉冲靶B细胞(target)、肿瘤细胞(tumor)以及胶原纤维(collagen
fiber)。分析在组织内进行，要么在肿瘤引流淋巴结，要么在肿瘤部位。对引流淋巴结的分析可以识别相同微环境下的CTL、Treg细胞和靶细胞，并使CTL裂解靶细胞的过程可视化。对肿瘤的分析显示，ctl与肿瘤细胞之间存在物理接触。延时，多色成像允许同时评估不同细胞类型的行为，如左下面板所示。这些图像是经过参考文献的许可复制的。[29]和[30•]。
光学成像系统可以检测标记有不同种类试剂的细胞，如基因荧光报告[31]、荧光化学染料[30•]或注射靶向试剂[32]。遗传报告基因方法对显微成像是有用的;然而,它有一定的局限性的分析深层组织(例如>
600µm),因为目前可用荧光蛋白通常要么发出荧光不宜短的波长在可见光谱或显示量子效率低。近红外荧光染料可以有效地检测深层组织，因为组织吸收和自身荧光在这些波长处是最小的，但在标记细胞中随着细胞分裂而被稀释。最后，针对分子靶标的可注射显影剂具有可用于实验动物和人类的优点，可直接靶向内源性细胞群，可携带多个不同分辨率和深度的成像报告，并可结合诊断和治疗介入功能。然而，这种制剂只存在于一小部分对癌症感兴趣的靶点，因此需要进一步的开发。不基于荧光的光学系统也存在，如生物荧光成像[33]。
利用上述的成像系统和试剂，当前的目标是:在原位直接研究细胞的作用者，对生物成像获得的信息进行量化和建模，并开发综合的方法来同时研究已定义的微环境中的各种细胞类型(图2)。
图2
gr2的体内分子成像有三个目的
(a)选择适当的技术，以微观或中观/宏观分辨率追踪有关细胞;(b)生物成像所获得的资料的量化;(c)发展更全面的方法，同时调查在确定的微环境中的各种细胞类型。
肿瘤特异性细胞毒性T淋巴细胞
韦宁格实验室[34]的一项多光子显微镜研究分析了肿瘤浸润ctl在实验环境中的行为，其中ctl有效地排斥肿瘤细胞。作者在接种了诱导e7特异性ctl的腺病毒后，研究了e7表达肿瘤小鼠的内源性ctl，或在OVA表达肿瘤小鼠中通过过继转移鸡卵白蛋白(OVA)特异性ctl。在这两种情况下，肿瘤细胞和ctl表达不同的荧光蛋白，因此可以同时追踪。延时成像显示，肿瘤特异性ctl在肿瘤微环境中随机迁移，持续迁移需要ctl识别同源抗原。当肿瘤细胞表面的抗原被识别时，一些ctl参与了持久的相互作用(>30分钟)，而另一些则建立了短期和连续的接触。这些不同行为的原因尚不清楚，但可能只有在长期的相互作用过程中，细胞毒颗粒才有可能释放[35••]。在某些情况下，与CTLs直接接触会先于肿瘤细胞凋亡的启动，从而证实CTLs可以触发肿瘤细胞的杀伤，正如之前在体外观察到的[36]。
Amigorena实验室最近采用了一种与上述方法类似的实验方法[37••]。本研究表明，肿瘤内聚集的ctl最初位于肿瘤周围，然后向中心方向浸润。外周ctl通常表现出高速，直到它们在肿瘤细胞上停止;这种阻滞需要肿瘤细胞提供的同源抗原的ctl识别。本研究未研究ctl
-肿瘤细胞相互作用的结果;然而，作者观察到，被抑制的ctl最终可以恢复迁移，特别是在邻近的肿瘤细胞被杀死的区域;这些ctl可能是为了寻找完整的肿瘤细胞。迁移的ctl有时跟随胶原纤维或血管，在这种情况下它们采用拉长的形态。作者还注意到，在肿瘤中心的CTL浸润需要存在同源抗原。这与之前在黑色素瘤患者中使用MHC/peptide四聚体来量化单个抗原特异性ctl的研究一致，并发现肿瘤抗原特异性ctl占肿瘤部位[38]中CD8总T细胞的很大一部分。最近的另一项使用111
in- oxine标记的CTLs成像研究和体内核成像也表明，CTLs只有在肿瘤细胞表达同源抗原时才能到达肿瘤中心(并控制肿瘤生长)[39•]。
Bousso实验室的一项新的多光子显微镜研究使用实时单细胞杀伤实验进一步研究了CTLs杀伤肿瘤细胞的动力学[35••]。这涉及到转基因肿瘤细胞系的构建，该细胞系表达由DEVD元件连接的青色荧光蛋白(CFP)和黄色荧光蛋白(YFP)分子。肿瘤细胞进入凋亡状态后，激活caspase
3，裂解DEVD，导致两个荧光分子间的Forster共振能量转移(FRET)被破坏。利用多光子活体显微镜(MP-IVM)可以在单个细胞中实时测量荧光强度。该方法显示，如果肿瘤细胞与CTL无关，它们仍然存活，而几乎所有在成像期间死亡的肿瘤细胞都稳定地与至少一个CTL结合。通过追踪大量的CTL
-肿瘤细胞间的相互作用，作者估计一个CTL杀死一个肿瘤细胞平均需要6个小时。此外，ctl常与凋亡的肿瘤细胞附着数小时;因此，一个CTL准备攻击第二个肿瘤细胞之前的平均时间超过6小时。为什么CTL杀死肿瘤细胞需要如此长的时间，这仍有待解决。事实上，淋巴结中的ctl可以杀死抗原脉冲靶细胞，然后在15分钟内从靶细胞中分离出来，通常在<1
h[29]。ctl杀伤肿瘤细胞的速度相对较慢，这可能会对肿瘤患者产生影响，尽管肿瘤浸润ctl的数量相对较多，但肿瘤仍在继续生长。如果肿瘤细胞分裂的速度比它们被杀死的速度快，那么肿瘤进展和免疫攻击之间的平衡最终将向有利于肿瘤的方向倾斜。
在ctl有效排斥肿瘤细胞的背景下，一个突出的问题是，ctl是直接驱动肿瘤排斥反应，还是吸收其他细胞，如髓细胞，负责肿瘤清除。上述研究通过在同一动物体内联合注射两种肿瘤细胞群的混合物来解决这个问题，一种表达OVA，另一种不表达[35••]。由于注射特定于ova的ctl只排斥表达ova的肿瘤细胞，因此作者可以得出结论:ctl而不是髓细胞在很大程度上参与了肿瘤的破坏。事实上，有强有力的证据表明，在肿瘤环境中募集的髓细胞和其他细胞具有强大的致瘤功能。这些单元格将在以下部分中讨论。
肿瘤特异性T调节细胞
虽然肿瘤浸润的Treg细胞的体内研究尚未见报道，但一项肿瘤引流淋巴结的多光子显微镜研究表明，这些抑制细胞控制着邻近CTLs[29]的功能。抑制并不需要ctl和Treg细胞之间持久的相互作用，但依赖于ctl中的TGF-b受体信号。这表明Treg细胞创造了一个抑制环境，例如，富含TGF-b，允许对CTL功能[27]的局部控制。所调控的ctl在增殖、诱导细胞毒性效应分子、分泌颗粒、原位运动或与靶细胞形成抗原依赖偶联的能力方面均无缺陷;然而，它们在与目标结合时不能释放其细胞毒性颗粒，因此具有严重的杀伤能力。Treg细胞介导的抑制是可逆的，因为被抑制的ctl在选择性去除Treg细胞后，很快就能恢复全部杀伤能力，说明被抑制的ctl的抗肿瘤功能可能被用于治疗。与其他类型的细胞相比，Treg细胞在肿瘤微环境中的行为是否相似，以及它们在多大程度上有助于抑制肿瘤将是非常重要的。例如，肿瘤细胞和TAMs可以产生大量的TGF-b，从而可能参与抑制肿瘤微环境中的CTL效应体功能。事实上，与B细胞杀伤[29]相比，CTL介导的肿瘤细胞杀伤动力学降低[35••]，可能至少部分是由于肿瘤相关因素阻碍了CTL的效应作用。未来的研究还应该探讨肿瘤浸润的Treg细胞如何与肿瘤间质中的其他细胞进行交流。有趣的候选是TAMs，因为这些细胞有能力获得炎症或免疫抑制功能[40]，最近的体外实验表明，Treg细胞选择性极化TAMs，使其向免疫抑制的“m2样”表型[41]发展。
肿瘤相关巨噬细胞
骨髓来源的细胞，尤其是TAMs或骨髓来源的抑制细胞(MDSCs)，在体外有效抑制CTL免疫，甚至促进肿瘤生长、血管生成和转移[13 -
15,42,43]。因此，TAMs的积累通常与预后较差的[44]相关，而在动物模型中去除TAMs可导致肿瘤消退[45,46]。最近一项优雅的体外研究表明，TAMs释放活性氧和过氧亚硝酸盐，导致TCR/CD8复合物中酪氨酸对CTLs的硝化[47•]。这些去敏化的ctl对肿瘤细胞表达的肽/MHC分子的结合能力较弱，不能有效地介导其效应功能。体外研究还表明，TAMs可以产生一系列“m2样”细胞因子，特别是当肿瘤开始侵袭和血管化[15]时。由于TAMs在体内[34]时与CTLs存在较长时间的物理相互作用，因此我们很容易推测TAMs可以向CTLs提供免疫抑制信号，促进免疫耐受。然而，TAMs有时会释放“类似m1”的促炎细胞因子，例如，在慢性炎症部位或肿瘤发展初期的[15]。在这种情况下，TAMs与CTL相互作用可能增强CTL效应函数。希望体内分子成像方法将有助于解决这些问题。
虽然tamt -
ctl相互作用的结果尚未在体内研究，但一些活体成像研究已经开始研究TAMs对肿瘤细胞行为的影响。condevelop实验室已经开发了一种可视化植入的GFP+乳腺癌细胞和内源性TAMs的技术[48••]。后一种细胞可以在注射德州红葡聚糖后观察到，也可以在巨噬细胞/中性粒细胞启动子控制下表达GFP的转基因小鼠中观察到。从这些实验中可以看出，TAMs在肿瘤周围大量聚集，并在肿瘤内部较深处以密度递减的方式被发现，这与之前使用侵入性方法的报道一致。肿瘤中心的TAMs与血管相关，可能是单个细胞，也可能是小簇。延时成像表明,肿瘤细胞接近tam(例如<
20µm)更通常比那些不能动的tam附近。能动的肿瘤细胞通常以相对较低的速度迁移(~ 4µm
/分钟),但对血管周的tam,他们成为紧密相关的容器表面,最终会进入血液流动。在缺乏局部血管生成的情况下，可以发生与tami相关的肿瘤细胞玻璃化过程。作者进一步提出TAMs与肿瘤细胞之间存在旁分泌环，肿瘤细胞上的EGF受体与TAMs产生的EGF结合，肿瘤细胞上的CSF-1受体与肿瘤细胞产生的CSF结合。这一假设得到了EGF或CSF-1受体抑制剂大量减少进入循环的肿瘤细胞数量这一事实的证实[48••]，并与之前来自同一组[42]的研究结果一致。
其他细胞
肿瘤间质包括其他造血细胞和非造血细胞，这些细胞被认为可以形成肿瘤免疫，但这些细胞在体内的活性仍不清楚。与癌相关的成纤维细胞在注射入宿主动物前与肿瘤细胞混合时，可促进血管生成和肿瘤侵袭[49]，最近的一项影像学研究证实，选择性地在卵巢癌[50]的血管生成血管周围聚集成纤维细胞，而不是在结节内。在血管内皮生长因子[51]启动子的控制下，在表达荧光报告基因的转基因小鼠中也可以观察到募集到肿瘤的内源性成纤维细胞。不同亚群的树突状细胞也聚集在肿瘤间质[52]中，可能在局部调节T细胞免疫。成像技术，包括活体显微镜和多光子显微镜，使研究人员能够可视化树突细胞在各种组织[53]中的迁移和相互作用;然而，肿瘤浸润的树突状细胞的行为尚未被分析。与此相反，树突状细胞免疫治疗也被用于临床，以提高抗肿瘤CTL免疫[54,55]。这种治疗方法可以从最近的成像工具中获益，这些工具允许人们确定注射的细胞是否准确地传递到癌症患者[56]的预期靶部位。最近已经开发了其他成像工具来观察内皮细胞或肿瘤血管，包括显微镜下的[57]和中观分辨率的[58]。其中一些具有潜在的临床可译性，可能有助于肿瘤病理生理和治疗反应的研究。最后，肥大细胞[19]、中性粒细胞[20]和间充质干细胞[21]也可能在癌症中发挥重要作用，但尚未有体内分子成像技术的详细研究。
视角和需求
从技术角度看，预期不久将会发展出越来越完善的调查方法。下面列出了将进一步推进体内分子成像领域的四项改进(见表1)。迄今为止使用的体内研究成功地记录了皮下植入转基因肿瘤细胞系的小鼠的细胞行为。未来的研究可能会使用更相关的生物系统，使用自发生长的肿瘤[59,60•]和识别真正的肿瘤抗原的抗肿瘤ctl[61]。免疫细胞常在成像前过继转移。具有特定细胞类型的成像报告器的新小鼠模型的开发，或针对内源性细胞类型的新注射显像剂[22,32]，代表了有趣的替代方法，不需要过继转移，并将增加临床可译性。第三，跟踪细胞内分子(如细胞因子、蛋白酶)位置的能力将对我们理解细胞如何与环境沟通和调节细胞功能产生巨大影响。这将需要先进的分子报告和成像系统来监测基因在生理水平上的表达。新的实验策略可能包括将感兴趣的基因与荧光蛋白融合[62]，用量子点标记共价蛋白[63]，或激活光学传感器[64]。虽然肿瘤微环境是由许多可能发挥独特和/或互补功能的分子组成的，但影像学研究通常同时提示一种或两种细胞类型。因此，同时分析大量细胞或分子作用体的综合方法将是有用的。
表1
肿瘤免疫细胞体内成像技术的改进
利用基因诱导的小鼠模型来再现人类疾病
通过新的小鼠模型或注射靶向制剂来显示内源性细胞
同时分析多种细胞类型
跟踪细胞内分子的能力
结论
我们能够实时地、在不同的空间尺度上解剖组织中的细胞活动，这一能力已经开始对肿瘤免疫在体内是如何发生的产生新的认识。希望进一步的研究，补充非成像方法的发现，将最终阐明许多促进肿瘤发生的免疫学过程，并反过来有助于改善免疫治疗方法。
Behavior of immune players in the tumor microenvironment
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2901856/
Intravital Imaging - ScienceDirect
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867411013341
Mikael J. Pittet, PhD - DF/HCC
https://www.dfhcc.harvard.edu/insider/member-detail/member/mikael-j-pittet-phd/
2019年4月1日;8(4):24。doi: 10.1038 / s41389 - 019 - 0133 - 3。
自然杀伤细胞限制了衰老肺腺癌细胞的清除。
摘要
衰老是一种重要的p53调控的抑癌基因，它不仅能抑制癌细胞的增殖，而且在某些情况下还能促进癌细胞的免疫清除。在肝细胞癌中，p53诱导可促进先天免疫细胞介导的衰老细胞清除，其中自然杀伤(NK)细胞似乎起着主要的前哨作用。当p53被激活促进衰老反应时，NK细胞是否也能监视其他肿瘤类型的癌细胞尚不清楚。识别作用,NK和其他先天免疫细胞类型对肺腺癌的监视和破坏细胞,我们开发了一个原位移植模型,p53基因功能可以恢复成功移植肿瘤细胞后诱导衰老小鼠的肺。与以往的研究结果相反，我们发现NK细胞实际上限制了p53修复后小鼠肺部肿瘤细胞的有效清除。相反，p53的激活诱导了单核细胞、中性粒细胞和间质巨噬细胞的浸润。NK细胞的缺失进一步促进了这些炎性细胞类型的扩展和p53修复后肿瘤的清除。这些观察提示，肺腺癌中NK细胞对p53激活的反应不同于其他类型的肿瘤，不同的先天免疫细胞群可能在肿瘤免疫监测中发挥环境依赖的作用。此外，我们的数据提供了一个动力，以了解更广泛的机制，调节癌细胞破坏的多种细胞类型的先天免疫系统和独特的癌症环境。
Natural killer cells limit the clearance of senescent lung adenocarcinoma cells. - PubMed - NCBI
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30936429
2018年5月;24(5):541-550。doi: 10.1038 / s41591 - 018 - 0014 - x。2018年4月23日。
了解肿瘤免疫微环境(时间)对有效治疗的影响。
摘要
免疫治疗的临床成功令人震惊，但同时也不能令人满意。无数不同肿瘤类型的患者在免疫治疗干预下出现明显的临床反应;然而，当提供相同的治疗时，更多的患者几乎没有临床获益。随着技术的进步，对肿瘤微环境免疫环境的复杂性和多样性及其对治疗反应的影响的认识也在不断深入。已经有可能识别出免疫环境的不同亚类，这些亚类对肿瘤的发生、反应和治疗有影响;通过分析患者肿瘤内存在的独特的肿瘤免疫微环境(时间)类和亚类，提高预测和引导免疫治疗反应性的能力，发现新的治疗靶点。
Understanding the tumor immune microenvironment (TIME) for effective therapy.
- PubMed - NCBI
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29686425
6(6):630-49doi: 10.1158 / 2159 - 8290. - cd - 15 - 1157。2016年4月12日
中性粒细胞抑制腔内NK细胞介导的肿瘤细胞清除，增强播散性癌细胞外渗。
免疫细胞促进原发肿瘤癌细胞的转移扩散。与免疫细胞在转移初始阶段的功能相比，免疫细胞在侵袭-转移级联反应的关键后续步骤中促进进展的具体作用仍知之甚少。在这里，我们定义了中性粒细胞在促进腔内生存和转移扩散部位外渗方面的新功能。我们发现CD11b(+)/Ly6G(+)中性粒细胞通过两种不同的机制促进转移形成。首先，中性粒细胞抑制自然杀伤细胞功能，导致肿瘤细胞腔内生存时间显著增加。此后,中性粒细胞能促进肿瘤细胞通过分泌的外渗IL1β和基质金属蛋白酶。这些结果表明，中性粒细胞通过与宿主细胞的交互作用和传播癌细胞，是腔内生存和外渗的关键调节因子。
意义:
本研究通过明确中性粒细胞如何促进侵袭转移级联的中间步骤，为了解中性粒细胞对癌症转移的系统贡献提供了重要的见解。我们证明中性粒细胞抑制自然杀伤细胞活性，增加肿瘤细胞的外渗。癌症越是加大;6
(6);630 - 49。AACR©2016。这篇文章在第561页突出显示。
Neutrophils Suppress Intraluminal NK Cell-Mediated Tumor Cell Clearance and
Enhance Extravasation of Disseminated Carcinoma Cells. - PubMed - NCBI
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27072748
科学。2017年12月1日;358(6367)。pii: eaal5081。doi: 10.1126 / science.aal5081。
成骨细胞向肺肿瘤远处供应促癌性的SiglecFhigh中性粒细胞。
摘要
骨髓来源的髓细胞可以在肿瘤内积聚并促进肿瘤的生长。局部免疫-肿瘤相互作用已被深入研究，但系统宿主环境对肿瘤生长的贡献仍知之甚少。我们在小鼠和癌症患者(n =
70)中发现，肺腺癌在没有骨转移的情况下增加骨间质活性。动物研究表明，癌症诱导的骨表型包括骨驻留骨钙蛋白表达(Ocn+)成骨细胞。这些细胞通过远端供应一组独特的肿瘤浸润性的SiglecFhigh中性粒细胞来促进癌症的发生。实验上减少Ocn+细胞数量可以抑制中性粒细胞反应和肺肿瘤的生长。这些观察将成骨细胞作为肺癌的远程调控因子，并将SiglecFhigh中性粒细胞作为成骨细胞驱动的原瘤反应的骨髓细胞效应因子。
作者版权所有，保留部分权利;美国科学促进会独家授权。没有美国政府的原创作品。
Osteoblasts remotely supply lung tumors with cancer-promoting SiglecFhigh
neutrophils. - PubMed - NCBI
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29191879
2017年2月8日;8:14293。doi: 10.1038 / ncomms14293。
肺癌巨噬细胞浸润及治疗反应的三维器官成像异质性。
免疫系统参与肿瘤进展是癌症研究的前沿。肿瘤免疫微环境的分析已经产生了丰富的肿瘤生物学信息，一些免疫亚型的改变，如肿瘤相关巨噬细胞(TAM)，可以作为强有力的预后指标。在这里，我们使用光学组织清除和tamo靶向注射的荧光纳米颗粒(NP)来检查小鼠肺癌的三维TAM组成、肿瘤到肿瘤的异质性、对集落刺激因子1受体(CSF-1R)的反应以及基于纳米颗粒的药物递送。该方法可在整个肺的细胞水平上快速评估肿瘤体积和TAM浸润的空间信息。该方法揭示了TAM密度在同一动物肿瘤间的异质性，不同肺肿瘤模型间的总TAM密度不同，纳米药物给药与TAM异质性相关，并且对CSF-1R阻断的成功应答表现为TAM在肿瘤内和肿瘤内的穿透性增强。
Heterogeneity of macrophage infiltration and therapeutic response in lung
carcinoma revealed by 3D organ imaging. - PubMed - NCBI
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28176769
2013年2月21日;38(2):296-308。doi: 10.1016 / j.immuni.2012.10.015。2013年1月17日。
血管紧张素II驱动促肿瘤巨噬细胞的产生。
巨噬细胞经常浸润肿瘤并促进肿瘤生长，但巨噬细胞反应的起源尚不清楚。在此，我们在条件小鼠肺腺癌模型中探讨巨噬细胞产生的分子机制。我们报道，在荷瘤小鼠中，肽激素血管紧张素II
(AngII)的过量产生会增强自我更新的造血干细胞(HSCs)和巨噬细胞祖细胞。这一过程发生在脾脏而不是骨髓，与血流动力学变化无关。AngII的作用需要对HSCs进行直接的激素连接，依赖于S1P(1)信号，并允许髓外组织在整个癌症进展过程中提供新的肿瘤相关的巨噬细胞。相反，阻断AngII的产生，可以防止癌源性星状细胞和巨噬细胞祖细胞的扩增，从而从源头上抑制巨噬细胞的反应。这些发现表明，AngII作用于巨噬细胞扩增计划的上游，肿瘤可以远程利用该激素的途径来刺激促癌免疫。
爱思唯尔版权所有保留所有权利，2013
美国国家科学院学报2012年2月14日;109(7):2491-6。doi: 10.1073 / pnas.1113744109。Epub 2012
1月30日
肿瘤相关巨噬细胞和中性粒细胞的起源。
摘要
肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)和肿瘤相关中性粒细胞(TANs)可以控制肿瘤生长，几乎存在于所有实体肿瘤中。已知这些细胞分别来自于骨髓中产生的未成熟单核细胞和粒细胞。然而，脾也是最近发现的单核细胞的蓄水池，在急性损伤后的炎症反应中发挥重要作用。在这里，我们评估了脾蓄水池在致瘤Kras激活和p53失活的遗传小鼠肺腺癌模型中的作用。我们发现大量的TAM和TAN前体在物理上从脾脏转移到肿瘤间质，而肿瘤促进脾源性TAMs的募集需要趋化因子受体CCR2的信号。此外，在肿瘤发生之前或之后切除脾脏，可以显著降低TAM和TAN的反应，并延缓肿瘤的生长。脾脏的机制能够维持其储层产能在肿瘤恶化,部分地方积累的脾红髓一般罕见的骨髓造血干细胞和祖细胞,尤其是粒细胞和巨噬细胞祖细胞,产生CD11b
(+) Ly-6C(嗨)单核细胞的和CD11b (+)
Ly-6G在本地(嗨)引起细胞。在临床标本中也发现了脾粒细胞和巨噬细胞祖细胞及其后代。本研究揭示了TAMs和TANs的起源，并将脾脏定位为重要的髓外部位，可以持续为肿瘤生长提供这些细胞。
2018年12月18日;49(6):1148-1161.e7。doi: 10.1016 / j.immuni.2018.09.024。Epub 2018
12月11日。
成功的Anti-PD-1癌症免疫疗法需要Cell-Dendritic T细胞相声涉及细胞因子IFN-γ和il - 12。
抗pd
-1免疫检查点阻滞剂可诱导肿瘤患者产生持续的临床反应，但其在体内的作用机制尚不完全清楚。在这里，我们将活体实时成像与单细胞RNA测序分析和小鼠模型相结合，以直接揭示抗pd
-1在肿瘤内的药效学。我们发现有效的抗肿瘤反应需要一组肿瘤浸润性树突状细胞(DCs)产生白细胞介素12
(IL-12)。这些DCs没有绑定anti-PD-1但产生il -
12在传感干扰素γ(IFN-γ)被释放从邻近的T细胞。反过来，dc来源的IL-12刺激抗肿瘤T细胞免疫。这些发现表明,全面激活的T细胞抗肿瘤anti-PD-1不是直接的,而是涉及到T细胞:直流串扰和许可IFN-γ和il
- 12。此外,我们发现激活非规范NF-κB转录因子通路放大IL-12-producing
DCs和敏化肿瘤anti-PD-1治疗,建议治疗策略以提高反应检查点封锁。
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关键词:
IFN-γ;il - 12;anti-PD-1;癌症;检查点;树突状细胞;免疫治疗;非规范NF-κB
1649/5000
JCI Insight. 2018年11月2日;3(21)。pii: 122961。doi: 10.1172 / jci.insight.122961。
与年龄相关的小鼠肿瘤的生长与整合素α4 CD8 + T细胞。
摘要
癌症的发病率随着年龄的增长而增加，但矛盾的是，人们发现年轻的老鼠比年老的老鼠长得更快。肿瘤分化生长的原因一直存在争议，随着时间的推移，肿瘤细胞增殖速度加快，肿瘤细胞凋亡减少，新生血管生成增加。尽管在过去的20年里，我们对肿瘤免疫的理解有了很大的进步，但是很少有人注意比较年轻和年老小鼠的免疫细胞群。通过将小鼠结肠腺癌模型MC38植入年轻和成熟小鼠体内，我们发现年龄对肿瘤浸润性细胞毒性CD8+
T细胞的数量有显著影响，而这些细胞能控制肿瘤的进展。在缺乏成熟T淋巴细胞和B淋巴细胞的RAG1null小鼠中，通过选择性耗竭内源性CD8+细胞，可以消除年轻和成熟小鼠不同的肿瘤生长速度。转录组分析进一步表明，与成熟小鼠相比，年轻小鼠肿瘤浸润淋巴细胞中的Itga4基因(CD49d,
vla4)水平降低。假设vla4具有肿瘤保护作用，我们耗尽了蛋白质，导致成熟小鼠肿瘤生长加速。这些观察结果可能解释了在小鼠肿瘤中观察到的矛盾的生长速度，指出了vla4在控制肿瘤生长中的中心作用，并为治疗操作开辟了新的场所。
关键词:
老化;癌症;免疫学;整合蛋白
Age-related tumor growth in mice is related to integrin α 4 in CD8+ T cells.
- PubMed - NCBI
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30385729
葡萄糖，糖酵解和淋巴细胞反应 Glucose, glycolysis and lymphocyte responses
突出了
• 需氧糖酵解:葡萄糖代谢为乳酸，尽管有充足的氧气。
• 好氧糖酵解为生物合成过程提供糖酵解中间体作为碳源。
• 效应T细胞，而不是调控或记忆T细胞，进行有氧糖酵解。
• 激活的自然杀伤细胞和B细胞进行需氧糖酵解
• 好氧糖酵解直接作用于控制淋巴细胞的分化和功能，与支持细胞生物合成不同。
• 糖酵解酶通过与mRNA结合和调节蛋白的合成来控制淋巴细胞的功能。
摘要
活化的淋巴细胞生长旺盛，增殖迅速。为了达到这一目的，他们倾向于采用一种称为有氧糖酵解的葡萄糖代谢形式。这种类型的代谢允许使用大量的葡萄糖来产生能量，但也支持生物合成过程。这篇综述将讨论好氧糖酵解如何支持活化的T细胞、B细胞和自然杀伤细胞的生物合成需求，以及糖酵解与这些淋巴细胞群的分化和功能之间的整体联系这一新兴概念。
Glucose, glycolysis and lymphocyte responses - ScienceDirect
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0161589015300420