研究背景:鉑耐藥限制了其在惡性腫瘤中的臨床應用。研究發現鉑耐藥是由于細胞藥物外排增加,DNA修復的激活和治療后生存途徑的誘導。已有研究報道CP和oHSV聯用在肺癌和膀胱癌中的研究,并且溶瘤性牛痘和腺病毒對卵巢癌有治療效果,美國德克薩斯大學洪邦星等人在臨床癌癥研究這一雜志上發表文章,研究了oHSV感染后癌細胞順鉑外排情況和抗腫瘤免疫。
技術路線圖:
研究結果:
1.溶瘤性HSV (oHSV)感染增加順鉑耐藥的卵巢癌細胞中順鉑的保留
感染RAMBO之后卵巢癌細胞中CP含量顯著增加(圖1B和 C),熒光共聚焦顯微鏡顯示, RAMBO感染細胞內觀察到的CP在細胞質和細胞器中。文章通過RNA測序分析了RAMBO感染細胞和未感染細胞之間基因表達變化分析CP保留增加的分子機制。差異表達(DE)基因的GO和KEGG通路分析顯示,細胞外泌體相關通路中的基因存在顯著的全局失調(圖1D)。熱圖分析顯示,在感染RAMBO的細胞中,幾乎所有與細胞外泌體相關的基因均顯著下調(圖1E)。溶酶體途徑中基因表達變化的熱圖結果類似 (圖1F)。共聚焦熒光顯微鏡顯示CP與溶酶體標記LAMP-1共定位(圖1G)。這些結果說明RAMBO病毒感染導致囊泡運輸的改變,導致CP保留增加。
ATP11B和ATP7B這兩種囊泡膜蛋白與CP外排有關。感染后兩種OC細胞的ATP11B和ATP7B蛋白表達均顯著降低。單獨或聯合沉默這兩個基因可導致CP保留增加(圖1I)。當這兩個基因過表達時,OC細胞的CP保留顯著減少(圖1J)。通過外泌體/溶酶體途徑對CP的外排會受到OV感染的影響。
Figure 1
2. oHSV和CP增加DNA損傷和STING介導的免疫
在兩種不同的OC細胞系TR127和TR182中,用RAMBO處理的細胞中,cp特異性DNA加合物顯著增加(圖2A)。,聯合使用RAMBO和CP的OC細胞系中p-H2AX和p-CHK2蛋白(當DNA損傷)均有所增加(圖2B)。熒光顯微鏡分析顯示CP和RAMBO聯合處理的細胞中微核的存在有所增加(圖2C)。對四個組(細胞進行基因表達分析,發現控制病毒防御反應、炎癥反應和I型干擾素信號通路的基因本體論(GO)途徑顯著增加(圖2D)。基因集富集分析(GSEA)也顯示,CP和RAMBO聯合處理的細胞中STING-IFN通路顯著富集(圖2E)。通過cGAMP分泌和IFN基因表達,我們發現與單獨治療的細胞相比,聯合使用RAMBO和CP治療的細胞cGAS/STING通路被顯著激活(圖2F和G)。
Figure2
3. RAMBO和CP共處理OC細胞激活天然抗腫瘤免疫
用CP和/或RAMBO處理原代人OC細胞,結果顯示兩種實際連用導致腫瘤細胞死亡增加 (圖3 A和B)。當聯合處理的細胞疊加到人源PBMCs, OC細胞對PBMC介導的腫瘤殺傷的敏感性顯著增加(圖3A和B)。此外,聯合培養腫瘤細胞的PBMCs釋放的IFN也顯著增加,說明PBMC活化增強(圖3C)。STING的激活也可以誘導腫瘤細胞上的NKG2D配體。聯合處理的OVTOKO細胞NKG2D配體表達顯著增加(圖3D)。用RAMBO和CP處理的OVTOKO細胞與人供者來源的NK細胞共培養,流式細胞術發現CD56+ NK細胞上NKG2D表達明顯增加,IFN分泌明顯增加 (圖3E和F)。
Figure 3
4. CP和RAMBO聯合對人源性順鉑耐藥OC的體內抗腫瘤效果
NSG小鼠腹腔內植入表達熒光素酶和GFP的TR182細胞(TR182- luci -GFP) (圖4A) IVIS活體成像顯示,聯合使用RAMBO和CP的小鼠腫瘤負荷顯著降低(圖4B和C)。聯合治療顯示腫瘤結節的數量和腫瘤重量顯著減少(圖4D和E)。流式細胞術分析GFP +腫瘤細胞顯示剩余腫瘤結節中腫瘤細胞的百分比顯著下降(圖4F)。通過H& E和Ki67染色對腫瘤切片進行免疫組化分析,發現聯合用藥的小鼠腫瘤細胞增殖減少(圖4G)。流式細胞儀對腫瘤結節的免疫表型顯示,聯合治療小鼠的CD206+ M2巨噬細胞的百分比顯著減少,而CD86+ M1巨噬細胞顯著增加(圖4H)。這些結果表明聯合治療小鼠的免疫抑制整體降低。與CP治療的小鼠相比,RAMBO治療顯著增加了腫瘤中的鉑保留。使用RAMBO和CP的小鼠腫瘤結節顯示cGAMP水平明顯高于一種試劑單獨處理(圖4J)。
Figure 4
在C57BL/6小鼠腹腔內植入ID8 -熒光素酶(ID8-Luc)細胞,處理時間點如圖 5A。IVIS成像顯示使用RAMBO和CP治療的小鼠的腫瘤生長顯著減少(圖5B C),小鼠的腹部腹水明顯減少(圖5D)。對小鼠的脾細胞進行分析(RAMBO后3天),聯合治療小鼠的CD4、CD8 T細胞(圖5e)和NK細胞(圖5f)釋放的IFN細胞均有所增加。CD86+CD11c+和MHCII+CD11c+樹突狀細胞(DCs)在聯合治療小鼠中的比例也有所增加(圖5G)。
為了檢驗聯合治療對體外DC活化的影響, OVTOKO與RAMBO、CP或兩者在改良的小室中與人pbmc來源的DC細胞共培養。聯合治療的OVTOKO細胞共培養的樹突細胞的細胞質DNA和線粒體DNA含量顯著增加(圖5H)。聯合治療后兩種OC和DC細胞中cGAS基因表達顯著增加(圖5I左圖OC, 圖5I右圖DC)。DC與聯合處理的OCs共培養誘導產生大量IFN干擾素,當樹突狀細胞敲除STING時,功能被抑制((圖5J)。結果表明STING信號在CP和RAMBO聯合處理的OC細胞的DC反應中起重要作用。
評估DC活化對T細胞活化的影響,將經過RAMBO和/或CP處理的OVTOKO細胞與DCs和CD3+ T細胞共培養96小時。當這些細胞與聯合治療的OC細胞共培養時,細胞的CD44+CD4+和CD44+CD8+均顯著升高(圖5K)。當T細胞和樹突狀細胞與用CP和RAMBO處理的OC細胞共培養時,IFN的分泌顯著增加 (圖5L)。CP和RAMBO處理的小鼠T細胞表面PD1的表達與單獨RAMBO處理相比沒有顯著變化(圖5)。
Figure 5