2025年2月7日,百奥智汇创始人及科学顾问、北京大学生物医学前沿创新中心(BIOPIC)主任张泽民院士的研究团队,与国家癌症中心/中国医学科学院肿瘤医院合作,在国际期刊《Cancer Cell》上在线发表了题为“Distinct Cellular Mechanisms Underlie Chemotherapies and PD-L1 Blockade Combinations in Triple-Negative Breast Cancer”的研究论文。三阴性乳腺癌(Triple-Negative Breast Cancer, TNBC)是恶性程度最高的乳腺癌亚型,因缺乏雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)及人表皮生长因子受体2(HER2)的表达,这类患者无法从激素治疗或HER2靶向治疗中受益。目前,TNBC患者的治疗方式较为有限,尽管传统化疗可缓解部分症状,但效果往往不持久。因此,探索更有效的治疗方案已成为乳腺癌研究的核心课题之一。
近年来,免疫检查点抑制剂(Immune Checkpoint Blockade, ICB),尤其是抗PD-1/PD-L1抗体的应用,为多种癌症的治疗带来了重大的突破。然而,TNBC特有的肿瘤免疫微环境(Tumor Immune Microenvironment, TIME)使得免疫治疗的单一效果受到限制。尽管化疗和免疫治疗的联合应用在临床上显示出一定的协同作用,但其背后的分子机制尚未得到充分了解,不同化疗药物在免疫调控中的作用也亟待深入研究。
在2021年10月14日,北京大学张泽民课题组与合作团队在《Cancer Cell》期刊上发表了题为“Single-cell analyses reveal key immune cell subsets associated with response to PD-L1 blockade in triple-negative breast cancer”的研究论文,对接受紫杉醇(PTX)化疗及其与PD-L1抗体联合治疗的TNBC患者的肿瘤和外周血免疫细胞进行了系统的单细胞水平分析。这项研究阐明了不同治疗方案下TIME的动态变化,并揭示了抗PD-L1治疗与紫杉醇化疗在TNBC中的作用机制。
本研究的关键发现之一显示,Nab-PTX在与阿替丽珠单抗联合治疗时展现出的显著免疫调控优势相较于传统紫杉醇,能够显著重塑肿瘤免疫微环境。特别是,TCF7+干样效应记忆CD8+T细胞(Tsem)和CD4+滤泡辅助T细胞(Tfh)的显著重编程被认为是抗肿瘤免疫应答的重要推动力。此外,研究证实,Nab-PTX对髓系细胞的调控方式明显不同于传统紫杉醇,能够扩增肥大细胞和促炎性巨噬细胞的数量,从而进一步增强肿瘤局部的免疫激活状态。
研究的另一重要发现是肥大细胞在抗肿瘤免疫中的关键角色。通过对患者样本及小鼠模型的分析,研究团队发现肥大细胞与免疫浸润密切相关,能够促进T细胞和B细胞的募集,激活局部免疫环境,从而增强抗肿瘤免疫反应。进一步的体内实验显示,肥大细胞的激活与PD-L1抑制剂的联合使用能够显著抑制TNBC肿瘤的生长和进展。这种组合疗法不仅改善了肿瘤免疫微环境,还提高了肿瘤细胞的免疫敏感性,显著增强了治疗效果。
通过系统阐明紫杉醇与Nab-PTX在联合免疫治疗中的作用差异,本研究强调了药物选择在联合治疗中的重要性。这一发现对TNBC患者及其他肿瘤类型的治疗策略优化具有重要参考价值,为TNBC的精准免疫治疗提供潜在的策略支持。
综上所述,该研究从分子、细胞及整体水平揭示了TNBC中化疗与免疫治疗协同作用的独特机制,为临床治疗提供了理论支持,同时为肥大细胞的功能再认识提供了全新视角。借助俄罗斯专享会284的助力,该研究得以更加深入地探索肿瘤微环境,以促进未来靶向治疗新药的开发和临床应用。
北京大学BIOPIC的张泽民院士、中国医学科学院肿瘤医院的马飞教授、刘芝华教授、徐兵河院士及研究员张园园是该论文的通讯作者。共同第一作者包括张园园博士、陈洪岩博士、莫红楠博士和赵宁博士。此研究获得国家重点研发计划、国家自然科学基金及医科院创新工程的支持与资助,百奥智汇为其提供了单细胞测序服务。