间歇性给药可抑制毒性
为了了解特异性T细胞亚群是否驱动PI3Kδ抑制的免疫病理,作者对不同的治疗方案中的结肠CD8+和CD4+T细胞进行了scRNA-seq检测。UMAP分析显示了5个不同的CD8+细胞簇和六个不同的CD4+T细胞簇(图4a,详细数据图6a)。两个实例中,作者证实了一个中央记忆(TCM)细胞亚群(簇0,红色),表达高水平的Ccr7和Cd62L,一个TC1和TH1亚群表达高水平的干扰素γ转录本(簇3,蓝色表示TC1和簇1,赭石表示TH1),一个TC17和TH17亚群富集Il-17转录本(簇1,赭石表示TC17和簇2,绿色表示TH17),以及一个表现出TC17(紫色)特征或TH17细胞(蓝色)的增殖亚群(图4b,c,详细数据图6b,c)。作者发现TC17和TH17亚群以及相关的增殖簇呈剂量依赖性富集,在连续给药方案中约占所有细胞的50%,而在其他治疗条件下几乎完全不存在(图4a,详细数据图6a)。此外,这些Il-17+簇中的细胞大量克隆扩增,在CD8+和CD4+T细胞中都表现出大量的细胞和克隆型重叠(图4d,e,详细数据图6d,e),可能有助于其快速扩增。相反,先天性CD8+T细胞呈剂量依赖性减少(图4a–c)。最后,RNA速度分析表明致病性TC17和TH17亚群来自表达IFN-γ的祖细胞(图4c,f,详细数据图6c,f)。因此,TC17和TH17细胞维持了Ifng的高转录表达(图4c,详细数据图6c)。已知产生IL-17的细胞会引起结肠炎,先天性CD8+T细胞与控制炎症和结肠炎的发作有关,这些结果与之吻合。
图4:连续给药驱动致病性TC17反应。
图4的给药方案如图3c,d,UMAP分析治疗后第18天的肿瘤接种小鼠结肠组织中的可视化CD8+T细胞亚群(a)。簇中细胞基因表达的热图(b)。Sell也被称为Cd62l;Itgae也被称为Cd。不同簇中指示基因的源码解析-标准化表达水平(c)。UMAP空间中指示的亚群中细胞的克隆大小(d)。不同簇中CD8+T细胞之间的克隆重叠(e)。UMAP可视化的RNA速度分析描绘的CD8+T细胞可能的发育轨迹(f)。TC细胞,细胞毒性T细胞。
鉴于IL-10+ST2Treg细胞参与了可能导致结肠炎的IL-17反应的控制。作者的数据表明Il10-表达的ST2Treg细胞对PI3Kδ抑制非常敏感,导致其丰度降低,从而通过引起致病性TH17和TC17细胞的快速扩增而破坏肠道稳态,加上先天性CD8+T细胞的减少,引起结肠炎。间歇性PI3Kδi给药提供了降低irAEs风险,而不影响抗肿瘤作用的方法,值得后续临床研究。
讨论
本文作者发现,在人和小鼠肿瘤组织中,PI3Kδ抑制通过减少Treg细胞的数量和活化肿瘤内CD4+和CD8+T细胞,导致TME细胞组成的实质性变化,其克隆扩增并显示增强的细胞毒性和细胞溶解性特征。在小鼠模型中,作者发现结肠Treg细胞亚群的转录特征和组成发生了重大变化,这表明PI3Kδ抑制影响了Treg的功能、生存和组织保留,从而改变了肿瘤和非肿瘤组织中Treg细胞频率或Treg亚型组成。这些治疗介导的变化,特别是表达IL10的ST2Treg细胞的减少,与结肠炎以及结肠组织中致病性TC17和TH17细胞亚群扩增有关。值得注意的是,这些发现可能具有更广泛地适用性,因为组织驻留的ST2Treg细胞已在许多非肿瘤器官中被认为经常受irAEs的影响(例如,在皮肤中)或可能受其他靶向Treg细胞的免疫疗法的影响(例如,抗CTLA-4)。作者在小鼠模型中表明,PI3Kδi的间歇性给药是一种合理的治疗策略,既有持续的抗肿瘤免疫又降低了毒性。
作者的数据表明,PI3Kδi的免疫调节作用需要在未接受治疗的患者中进行审慎评估。很明显,在HNSCC患者的新辅助治疗中,在每日给与评估剂量时,PI3Kδ抑制剂的安全性较差,频繁引发的3/4级严重irAEs限制了可行性和临床效益,可能是由非肿瘤组织中Treg细胞的行为调节驱动的。基于作者的研究结果,在实体瘤治疗中有必要减少剂量或改变PI3Kδi治疗方案,以达到既诱导的明确的抗肿瘤免疫反应,同时限制健康组织中减少Treg细胞所带来的相关的不良反应。最后,作者的数据表明,每个患者的TME中效应细胞与调节细胞的独特组成可能是PI3Kδ抑制疗效的重要决定因素。因此,PI3Kδi可能对肿瘤内Treg细胞水平高的,以及预治疗样本中Treg与CD8+肿瘤浸润淋巴细胞(TILs)比例不理想的患者中特别有用。作者的研究为进一步探索PI3Kδ抑制剂作为实体瘤中的免疫调节剂奠定了基础。
具体详细的材料和方法以及补充资料见: