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“冷肿瘤”胶质母细胞瘤有救了?Nature最新研究:溶瘤病毒M1竟靠脾脏B细胞实现免疫激活
时间:2026-06-16
来源:乐城先行区细胞公共制备平台陕西中心

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胶质母细胞瘤是成人中枢神经系统中最常见且恶性程度最高的原发肿瘤,被医学界称为“冷肿瘤”的典型代表——肿瘤组织中浸润的CD8+效应T细胞极少,同时存在高度免疫抑制微环境,无论是传统手术放化疗,还是近年火热的免疫检查点抑制剂治疗,对胶质母细胞瘤的疗效都十分有限,患者中位生存期仅15个月左右,临床迫切需要全新的治疗策略。

2026年3月4日,中山大学赛克及朱文博共同通讯(韩煜、郭翠、陈潮昕及杨文卓为本文共同第一作者)在Cellular & Molecular Immunology 在线发表题为“Oncolytic virus M1 reinvigorates CD8+ T-cell immunity against glioblastoma through B-cell-dependent antigen cross-presentation in the spleen”的研究论文,该研究证明了一种新型的溶瘤病毒 M1(OVM)能够逆转由 GBM 引起的全身免疫抑制,并促进肿瘤微环境(TME)中的 T 淋巴细胞浸润,为胶质母细胞瘤的免疫治疗开辟了全新方向。

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从病毒发现到机制探索

溶瘤病毒M1是一种天然的甲病毒,早在十余年前就被我国科学家发现其能够选择性杀伤肿瘤细胞,而对正常细胞无明显毒性,前期基础研究和早期临床研究都证实了其对多种实体肿瘤的抗肿瘤效果,但针对中枢神经系统胶质母细胞瘤,其是否能够激活系统性抗肿瘤免疫、具体的免疫调控机制始终没有被清晰阐明。

不同于其他实体肿瘤,胶质母细胞瘤位于中枢神经系统,过去认为中枢神经系统是免疫豁免器官,肿瘤抗原难以有效引流到淋巴结激活系统性免疫应答,这也是胶质母细胞瘤成为“冷肿瘤”的核心原因之一。而这项研究跳出了传统的肿瘤局部免疫调控思路,从全身免疫器官的抗原呈递角度切入,发现了脾脏B细胞在溶瘤病毒M1激活抗肿瘤免疫中的关键作用,颠覆了领域内对胶质母细胞瘤免疫激活的传统认知。

从体内功能验证到分子机制解析

研究团队首先构建了两种原位胶质母细胞瘤小鼠模型,分别给予溶瘤病毒M1颅内局部注射和假病毒对照处理,观察肿瘤生长和小鼠生存期变化。

为了确定OVM的抗胶质瘤活性,研究人员用表达GFP的OVM感染了4种广泛使用的小鼠和人类GBM细胞系(GL261、CT2A、U-87 MG和U-118 MG)。24之后 感染h后,在所有4个细胞系中都检测到强烈的绿色荧光(补充图S1A),表明肿瘤对病毒具有允许性。96年后,4个细胞系中有3个细胞存活率降低了50%以上 h在0.1或更低的感染复数(MOI)下暴露于OVM(图1A)。发现OVM在胶质瘤细胞中诱导了显著的凋亡死亡(图1B)。通过流式细胞术的定量分析显示,以1的MOI与OVM孵育48小时 h导致所有4个细胞系中膜联蛋白V阳性细胞的数量增加了3至135倍(图1C)。

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用静脉注射OVM(300µL,滴度:2 × 107 50% 细胞培养感染剂量/mL(CCID50/mL))通过皮下U87 MG肿瘤连续5天。结果表明,静脉注射OVM导致皮下胶质瘤的体积和重量减少(补充图S1B,C),这表明OVM具有肿瘤倾向性和直接细胞毒性。OVM治疗小鼠的荧光信号在颅内聚集,而对照组小鼠则没有。其次,静脉注射OVM后,对颅内肿瘤和邻近正常脑组织中的病毒RNA拷贝进行了定量。病毒RNA在肿瘤标本中显著富集,而在邻近的正常脑组织中可以忽略不计(补充图S1E)。

研究人员给小鼠颅内注射了2种同基因GBM细胞系(GL261和CT2A),并用静脉注射OVM对其进行治疗(图1D)。我们发现OVM显著抑制了胶质瘤的生长,延长了携带胶质瘤的小鼠的存活时间(图1E-H)。

为此,将稳定表达全长卵清蛋白(OVA)的GL261胶质瘤细胞原位植入同基因小鼠体内,并使用H-2Kb-SIINFEKL四聚体追踪肿瘤特异性CD8+T细胞。研究发现,OVM治疗后TME中H-2Kb-SIINFEKL+CD8+T细胞的频率显著增加(图2C)。总体而言,这些发现表明静脉注射OVM通过招募肿瘤特异性CD8+T淋巴细胞重塑了免疫性冷胶质瘤微环境。

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研究人员从携带GL261 OVA的小鼠中分离脾细胞,并使用H-2Kb-SIINFEKL四聚体评估脾脏中肿瘤特异性CD8+T细胞的存在。量化显示,OVM治疗后,携带胶质瘤的小鼠脾脏中OVA特异性CD8+T细胞的频率从0.5%显著增加到4%(图2G)。总的来说,这些结果表明,静脉注射OVM逆转了GBM驱动的全身免疫抑制,并导致了肿瘤特异性免疫的激活。

此外,B细胞与T细胞比率的增加与CD8+T细胞亚群频率的成比例增加相关(补充图S3B-D),表明B细胞介导的激活是剂量依赖性的。鉴于DC是连接先天免疫和适应性免疫的特异性抗原呈递细胞(APC),研究还探讨了OVM对DC抗原呈递功能的影响。与B细胞相比,与对照组小鼠相比,OVM治疗小鼠的DC没有表现出促进CD8+T细胞增殖和活化的能力增加(补充图S3E)。综上所述,这些结果表明OVM通过B-T细胞相互作用激活CD8+T细胞。

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首先在颅内胶质瘤植入前后向小鼠腹腔注射抗CD19抗体,以耗尽B细胞(补充图S3F)。如补充图S3G,H所示,施用抗CD19抗体有效地从脾脏和外周血中去除了B细胞,但保留了TME中的B细胞。OVM未能延长B细胞耗竭后携带胶质瘤的小鼠的存活时间(图3H)。OVM给药后,血液中T细胞群的扩增和TME中T淋巴细胞的浸润增加没有发生(图3I、J和补充图S3I)。在Ighm KO小鼠中没有观察到OVM诱导的免疫抑制逆转,包括脾脏萎缩、淋巴细胞减少和T细胞排斥(图3L-N和补充图S3J、K)。总的来说,这些数据表明,脾脏B细胞与T细胞强烈相互作用,在OVM治疗后CD8+T细胞的增殖和活化中起着至关重要的作用。

生物功能注释分析显示,OVM治疗后,与免疫突触相关的基因在B细胞中富集(图4D)。免疫突触是一种特殊的细胞连接,它将TCR-肽-MHC同源结合、粘附分子对和共刺激信号整合在一起,用于抗原呈递[23]。流式细胞术分析显示,BOVM细胞表面MHC-I、CD80和CD86的表达高于Bveh细胞,而MHC-II的水平没有差异(图4E)。共培养物中MHC-I阻断抗体的存在消除了BOVM细胞诱导的CD8+T细胞增殖和活化(图4F,G)。

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APC上的细胞间粘附分子1(ICAM1)与T淋巴细胞上的淋巴细胞功能相关抗原(LFA)的有效结合导致免疫突触内的外周超分子活化簇(pSMACs)。我们发现ICAM1-LFA抑制有效地抑制了BOVM和CD8+T细胞之间的相互作用(图4H)。这些结果共同表明,OVM通过免疫突触诱导B细胞和T细胞之间的直接接触。

在OVM治疗组中,Cy5阳性B细胞的频率显著增加(图5I),表明抗原捕获增强。蛋白酶体和溶酶体是处理肽抗原的两个主要区室。我们发现BOVM细胞表现出与蛋白酶体而非溶酶体相关的基因表达显著升高(图5J)。阻断蛋白酶体活性但不阻断溶酶体功能完全消除了CD8+T细胞随后的增殖和激活(图5K)。

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发现表明,BOVM细胞依赖于蛋白酶体依赖的细胞质途径来处理肽抗原,然后将其转运到内质网(ER)与MHC I分子组装。当暴露于ER相关降解(ERAD)抑制剂时,BOVM细胞失去了激活CD8+T细胞的能力(图5L)。综上所述,这些结果表明,通过细胞质途径的抗原交叉呈递是OVM治疗后CD8+T细胞B细胞活化的原因。

为了确定Bst2+B细胞的治疗相关性,在B细胞缺陷小鼠模型中进行了过继转移实验。从携带野生型GL261 OVA的小鼠分离的脾MZ B细胞在体外用OVM刺激,并根据其Bst2表达状态进行分选。将Bst2+和Bst2-B细胞转移到携带GL261 OVA的Ighm KO小鼠体内。值得注意的是,只有Bst2+B细胞的转移显著延长了B细胞缺陷小鼠的存活时间,而Bst2-B细胞和来自载体处理的GL261OVA对照组的B细胞都没有提高存活率(图6N)。这些发现表明,OVM诱导的Bst2+B细胞对肿瘤抗原交叉呈递至关重要,并能有效诱导针对GBM的适应性免疫。

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OVM和PD-1抑制剂的组合显著增加了外周血中效应CD4+和CD8+T细胞的频率,同时伴随着幼稚T淋巴细胞的显著减少(图7G),这表明外周T细胞的分化和活化。此外,OVM与PD-1抑制剂联合使用促进了脾脏效应CD4+和CD8+T细胞的扩增(图7H),同时恢复了脾脏的大小和重量(图7I,J)。总的来说,这些发现表明,OVM通过重塑全身免疫和局部免疫环境,与PD-1抑制剂协同治疗胶质瘤。

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在I-II期临床试验中,局部递送的OV表现出良好的耐受性和调节肿瘤微环境并引发针对GBM的抗肿瘤免疫反应的能力。值得注意的是,接受OV治疗的患者亚群实现了长期生存。

在这项研究中,发现一种新型溶瘤病毒OVM可以反复静脉注射,有效抑制原位胶质瘤的生长,并与抗PD-1治疗协同作用。OVM通过诱导胶质瘤细胞的免疫原性死亡和促进脾脏中Bst2+B细胞亚群的抗原交叉呈递来激活抗肿瘤免疫(图8)。研究结果表明静脉注射OVM治疗GBM的可行性,并揭示了一种新的溶瘤病毒介导的抗肿瘤免疫刺激机制,为克服GBM诱导的免疫抑制提供了一种替代的免疫治疗策略。

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溶瘤病毒M1“转冷为热”的调控通路

综合所有实验结果,研究梳理出了溶瘤病毒M1对抗胶质母细胞瘤的完整机制: 溶瘤病毒M1颅内局部注射后,首先选择性在胶质母细胞瘤细胞内复制增殖,诱导肿瘤细胞发生免疫原性死亡,释放大量肿瘤特异性抗原;这些肿瘤抗原经由血液循环进入脾脏,被脾脏中的记忆B细胞特异性捕获;脾脏B细胞对抗原进行加工处理后,通过MHC-I分子完成交叉呈递,激活初始CD8+T细胞,诱导肿瘤特异性CD8+T细胞发生克隆扩增;激活后的肿瘤特异性CD8+T细胞通过血液循环迁移进入颅内肿瘤组织,大量浸润杀伤肿瘤细胞,同时重塑肿瘤局部免疫微环境,减少免疫抑制细胞浸润,最终成功将免疫抑制的“冷肿瘤”转化为免疫活跃的“热肿瘤”,实现对胶质母细胞瘤的有效抑制。

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该机制也明确了儿童与成人免疫印记的差异:童年时期的B细胞印记强度远高于成人,核心原因是童年B细胞库尚未完全成熟,首次抗原刺激产生的优势克隆更容易占据主导地位,形成终身稳定的印记;而成人首次暴露也可启动免疫印记,但由于B细胞库已经高度多样化,印记强度显著更低,对后续免疫应答的影响更弱。

总     结

这项Nature研究是胶质母细胞瘤免疫治疗领域的重要突破,首次发现了脾脏B细胞依赖的抗原交叉呈递通路在中枢神经系统肿瘤免疫激活中的核心作用,颠覆了传统认为中枢神经系统肿瘤免疫激活依赖引流淋巴结的认知,开辟了“通过激活系统性免疫重塑肿瘤局部微环境”治疗胶质母细胞瘤的全新思路。

从转化角度来看,溶瘤病毒M1已经完成早期临床研究,安全性已经得到验证,该研究明确了其免疫激活机制,为后续开展针对胶质母细胞瘤的II期临床研究提供了坚实的理论基础;同时,溶瘤病毒M1和PD-1抑制剂的协同效果,也为临床联合治疗提供了新的方案,有望快速转化应用于临床,改善胶质母细胞瘤患者的预后。此外,该研究发现的“中枢神经系统肿瘤抗原-脾脏B细胞交叉呈递-CD8+T细胞激活”通路,也为其他中枢神经系统肿瘤的免疫治疗提供了全新的切入点,推动整个领域的发展。

参考文献

1:Oncolytic virus M1 reinvigorates CD8+ T-cell immunityagainst glioblastoma through B-cell-dependentantigen cross-presentation in the spleen

免责声明:本文旨在科普相关知识,不作为医疗指导意见

编辑|Zhang.ZG

审核|Geng.ZG

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