研究介绍
肿瘤血管和肿瘤免疫是影响肿瘤微环境（TME）的两个关键因素。临床研究研究表明，肿瘤血管正常化可改善肿瘤免疫和免疫检查点阻断疗法（ICB）的治疗效果，但尚不清楚肿瘤血管正常化如何导致肿瘤免疫增强。
2024年8月12日，圣路易斯华盛顿大学医学院Kyunghee Choi教授团队在《Nature immunology》发表题为《ZBTB46 coordinates angiogenesis and immunity to control tumor outcome》的文章，展示了转录因子ZBTB46在肿瘤血管和肿瘤免疫之间的调控作用，提供了一种可以直接控制这两个过程的共同遗传机制。
ZBTB46是 BTB-ZF 转录抑制因子家族的成员，被认为是树突状细胞（DC）的标志物。血管系统的内皮细胞 (EC) 也表达 ZBTB462。在稳态条件下，ZBTB46使DC和EC保持在静息状态。但在肿瘤中，肿瘤衍生因子促使ZBTB46表达下调，促使Cebpb上调，加速了髓系前体细胞的免疫抑制性偏向分化，导致促肿瘤 TME形成。相反，ZBTB46的表达可使肿瘤血管正常化，并通过抑制 Cebpb 诱导骨髓前体细胞倾向产生更多的DC，从而激活抗肿瘤TME。
该团队研究结果表明，强化ZBTB46表达，逆转TME，这是进行有效 ICB 治疗的先决条件。将ZBTB46 mRNA纳米粒与ICB协同治疗，可控制肿瘤生长并诱导长期免疫记忆，从而改善临床前模型中的肿瘤管理。
研究亮点
1、揭示了DC标志物ZBTB46的新作用：调控肿瘤血管和肿瘤免疫。
2、与VEGF不同，ZBTB46是负调控因子，ZBTB46上调利于抗肿瘤免疫。
3、强调ZBTB46的表达，是进行有效 ICB 治疗的先决条件。
研究结果
一、ZBTB46是肿瘤进展的负调控因子
构建多种ZBTB46敲除（ZKO）小鼠肿瘤模型，如1956肉瘤（1956 sarcoma）、 Lewis肺癌（LLC carcinoma）、PyMT- BO1 (原位)和MMTV - PyMT (遗传性)乳腺癌小鼠模型等。结果表明，与野生型小鼠（WT）相比，ZKO小鼠肿瘤生长更迅速，同时伴随肿瘤微环境促肿瘤生长特性增强，如CTL/Treg和M1/M2比例降低、经典1型树突状细胞（cDC1）减少，成纤维细胞（FAP+）活化增强等。（Fig1a-h）
构建内皮细胞特异性（VEC-Cre）和造血细胞特异性（CD11c-Cre/VAV-Cre）ZBTB46敲除模型。结果表明，所有ZKO小鼠均表现出肿瘤生长，且内皮细胞和造血细胞特异性ZBTB46的表达在抑制肿瘤生长中具有协同作用。（Fig1i-j）
此外，ZBTB46的瘤内慢病毒载体递送也持续减少了肿瘤增长。（Fig1k-n）
二、ZBTB46使肿瘤血管正常化
荧光结果表明，与空载野生型小鼠（WT+EV）相比，慢病毒过表达的ZBTB46（WT+ZOE）小鼠表现出抑制肿瘤血管生成，与空载ZBTB46敲除小鼠（ZKO+EV）相比，WT+ZOE小鼠逆转了血管失调状态，并促进了血管功能正常化。（Fig2a-b）
RNA测序显示，野生型小鼠心脏内皮细胞（MCEC）富集在血管生成和迁移通路，而ZBTB46过表达的MCEC则富集在低氧应激反应和免疫支持通路。（Fig2c）
此外，迁移实验结果表明，ZBTB46过表达MCEC细胞促进更多淋巴细胞跨内皮迁移，这是血管功能正常化的另一个特征。（Fig2d）
三、ZBTB46的表达情况影响髓系前体细胞的分化
髓系前体细胞的免疫偏向分化对产生的抗肿瘤效果至关重要。将ZKO小鼠的骨髓细胞从体内提取后重分化，结果表明，ZBTB46表达情况影响髓系前体细胞的分化偏向，其中最关键的是髓系基因Cebpb。Cebpb是粒细胞生成和单核/巨噬细胞基因调控的关键转录因子，在ZKO小鼠中的骨髓细胞（BM）中，ZBTB46的缺乏导致Cebpb上调，促使髓系前体细胞向免疫抑制型细胞分化，相反，ZBTB46的过表达（ZOE）促使Cebpb下调，促使髓系前体细胞向免疫激活型细胞分化。
四、ZBTB46的维持治疗可改善癌症免疫治疗的结果
免疫激活肿瘤微环境是保障免疫检查点阻断疗法（ICB）顺利进行的前提。使用p5RHH 肽系统生成 ZBTB46 mRNA 纳米颗粒（ZmR）。在多种WT荷瘤小鼠模型中，全身给药ZmR后，结果显示，与对照组相比，经ZmR治疗后显著减缓了肿瘤生长。当ZmR联合抗PD1抗体（Anti-PD1/AP）和VEGFR2抑制剂 (DC101)时，增强了治疗效果，促进并延缓了肿瘤的长期生长和复发。该结果表明ZBTB46可作为ICB的增强疗法，并显示出联合应用的潜力。
研究讨论
该研究展示了负调控转录因子ZBTB46在肿瘤血管和肿瘤免疫之间的调控作用，提供了一种可以直接控制这两个过程的共同遗传机制。
在小鼠肿瘤模型中，ZBTB46的表达下调导致免疫抑制性TME的形成，伴随微血管密度增加、血管渗漏加剧、缺氧增加、CTL/Treg 和M1/M2 巨噬细胞比率降低、cDC1 减少和FAP+活化增强。这种下调表明ZBTB46与较差的癌症预后息息相关，强调ZBTB46作为负调控因子的重要性。
增强ZBTB46表达会减少血管生成，增加抗肿瘤免疫刺激EC生成，从而增加跨内皮淋巴细胞迁移，增强免疫细胞的浸润。此外，增强ZBTB46表达可以下调Cebpb，促使髓系前体细胞向免疫激活型细胞分化。血管正常化和免疫激活型细胞增加对抗肿瘤免疫至关重要。
增强ZBTB46表达是有效 ICB 治疗的先决条件。ZBTB46 mRNA纳米粒子与ICB协同治疗可控制肿瘤生长并诱导长期缓解和免疫记忆。
总之，本文章数据揭示了ZBTB46 在血管生成和肿瘤免疫中以前未知的调控作用，并为使用 ZBTB46 维持治疗作为癌症管理中免疫疗法的有效辅助疗法提供了概念验证。
参考文献
[1] Kabir, A.U., Zeng, C., Subramanian, M. et al. ZBTB46 coordinates angiogenesis and immunity to control tumor outcome. Nat Immunol (2024)
文案 | 木玲
排版 | 姜笑南
审核 | 姜笑南
发布｜姜笑南
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