中大張弩/北大白凡團(tuán)隊(duì)解鎖膠質(zhì)母細(xì)胞瘤免疫新機(jī)制

膠質(zhì)母細(xì)胞瘤（GBM）是最致命的原發(fā)性中樞神經(jīng)系統(tǒng)（CNS）腫瘤，其腫瘤微環(huán)境（TME）具有強(qiáng)免疫抑制性，缺乏有效腫瘤特異性細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞（CTLs），現(xiàn)有免疫治療響應(yīng)率低。硬腦膜作為CNS免疫監(jiān)視的關(guān)鍵界面，其在GBM抗腫瘤免疫中的作用及調(diào)控機(jī)制尚未明確，亟須開(kāi)發(fā)靶向腦膜免疫的治療策略。2026年2月4日，中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院張弩教授、北京大學(xué)白凡教授共同通訊在國(guó)際頂尖學(xué)術(shù)期刊Cell（IF 42.5）在線發(fā)表題為“Meningeal blood vessel blockage enhances anti-glioblastoma immunity”的研究論文。研究表明腦膜血管阻斷有效地抑制了GBM在小鼠模型中的進(jìn)展。在臨床前模型中，該手術(shù)通過(guò)選擇性擴(kuò)增硬腦膜駐留邊界相關(guān)巨噬細(xì)胞（rBAM）——這類細(xì)胞具有增強(qiáng)的抗原提呈功能且可高效激活T細(xì)胞——從而強(qiáng)化抗腫瘤免疫。該研究提出了一種通過(guò)手術(shù)干預(yù)增強(qiáng)GBM免疫治療的新策略。

· 維真助力 - AAV·

病毒產(chǎn)品：rAAV9-CD206-EGFP-CD86shRNA（2.54×10^13 VG/mL）;rAAV9-CD206-EGFP-CD80shRNA（2.42×10^13 VG/mL）;rAAV9-CD206-EGFP-Scramble-shRNA（2.32×10^13 VG/mL）;

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物：C57BL/6 小鼠

注射方式及靶向細(xì)胞：硬膜外注射，靶向邊界相關(guān)巨噬細(xì)胞

注射體積：10μL

研究結(jié)果

1、腦膜血管閉塞（MBB）增強(qiáng)GBM微環(huán)境中的抗腫瘤免疫作用

研究團(tuán)隊(duì)利用硬腦膜與腦實(shí)質(zhì)血管供血分離的解剖特點(diǎn)，通過(guò)雙側(cè)頸外動(dòng)脈結(jié)扎構(gòu)建MBB模型。評(píng)估發(fā)現(xiàn)MBB特異性調(diào)節(jié)硬腦膜血管系統(tǒng)，而不會(huì)對(duì)大腦或系統(tǒng)免疫細(xì)胞亞群的血液供應(yīng)和功能產(chǎn)生顯著影響。研究團(tuán)隊(duì)在多種GBM模型中驗(yàn)證了MBB的療效，但其在免疫缺陷小鼠中無(wú)效，表明MBB是一種通過(guò)免疫依賴機(jī)制對(duì)抗中樞神經(jīng)系統(tǒng)惡性腫瘤的有效策略。為了闡明MBB在GBM TME中的免疫調(diào)節(jié)作用，研究人員對(duì)腫瘤組織進(jìn)行了scRNA-seq測(cè)序分析，MBB組T細(xì)胞活化和增殖的正向調(diào)節(jié)通路顯著富集。MBB組CD8+T細(xì)胞中細(xì)胞因子生成（如Il2rg、Il2rb、Il9r等）增強(qiáng)、細(xì)胞毒性（如Gzmb、Prf1、Ifng等）增強(qiáng)以及T細(xì)胞受體（TCR）信號(hào)傳導(dǎo)（如Cd3e、Cd3g、Lck等）增強(qiáng)，同時(shí)伴隨著耗竭標(biāo)志物（如 Havcr2、Pdcd1、Lag3 等）表達(dá)增加，表明MBB可能增強(qiáng)對(duì)免疫檢查點(diǎn)療法的反應(yīng)性。此外，MBB還能誘導(dǎo)腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞（TAM）向促炎表型轉(zhuǎn)化，提升抗腫瘤免疫應(yīng)答。以上結(jié)果表明，MBB可以通過(guò)恢復(fù)抗腫瘤T細(xì)胞反應(yīng)和減弱TAMs的免疫抑制表型來(lái)逆轉(zhuǎn)GBM的“免疫排斥”腫瘤微環(huán)境。

圖1. MBB增強(qiáng)GBM微環(huán)境中的抗腫瘤免疫作用

2、硬腦膜組織駐留型巨噬細(xì)胞（rBAM）是核心免疫效應(yīng)細(xì)胞

研究人員對(duì)來(lái)自無(wú)腫瘤對(duì)照組、荷瘤對(duì)照組和荷瘤MBB治療組的小鼠硬腦膜樣本進(jìn)行了scRNA-seq分析，鑒定出兩種巨噬細(xì)胞亞群：組織駐留型巨噬細(xì)胞（rBAM）和循環(huán)來(lái)源巨噬細(xì)胞（cBAM）。通過(guò)免疫熒光檢測(cè)，在人樣本中觀察到硬腦膜rBAM比例與腫瘤內(nèi) CD8+ T細(xì)胞數(shù)量呈正相關(guān)，強(qiáng)調(diào)了rBAM在形成抗腫瘤T細(xì)胞免疫中的作用。研究人員進(jìn)一步探究了rBAM和cBAM對(duì)實(shí)質(zhì)性腫瘤發(fā)生的不同反應(yīng)的分子機(jī)制，發(fā)現(xiàn)rBAM特異性高表達(dá)新生兒Fc受體（FcRn），在GBM患者腦脊液中存在大量腫瘤相關(guān)抗體免疫復(fù)合物（ICs）。當(dāng)暴露于ICs時(shí)，來(lái)自非荷瘤小鼠的rBAM與cBAM相比顯示出顯著增強(qiáng)的T細(xì)胞激發(fā)能力，使用FcRn特異性抑制劑或突變型ICs阻斷此通路可消除這一效應(yīng)，表明FcRn是調(diào)節(jié)rBAM對(duì)ICs反應(yīng)的關(guān)鍵決定因素。這些發(fā)現(xiàn)確立了FcRn介導(dǎo)的IC識(shí)別是rBAM在腫瘤發(fā)生過(guò)程中高效激活T細(xì)胞免疫的核心機(jī)制。

圖2. FcRN是rBAM增強(qiáng)腫瘤監(jiān)測(cè)的關(guān)鍵因素

3、MBB 通過(guò)限制cBAM對(duì)CSF-1的消耗并創(chuàng)造富含CSF-1的微環(huán)境來(lái)擴(kuò)增 rBAM

接下來(lái)，研究人員探索了MBB如何增強(qiáng)腦膜免疫功能。小鼠硬腦膜的整體IF染色顯示，MBB導(dǎo)致rBAM數(shù)量顯著增加，而cBAM數(shù)量減少。MBB通過(guò)抑制cBAM的募集，創(chuàng)造了一個(gè)富含CSF-1的環(huán)境，從而推動(dòng)了代償性rBAM的增殖。進(jìn)一步探究MBB是否影響rBAM和cBAM的功能，scRNA-seq顯示MBB增強(qiáng)了rBAM亞群的免疫活性和新抗原攝取能力，在cBAM亞群中也觀察到了類似的轉(zhuǎn)錄變化。MBB增強(qiáng)了兩個(gè)BAM亞群的功能，但MBB后cBAM的來(lái)源被阻斷，其數(shù)量因無(wú)法被補(bǔ)充而逐漸減少，MBB主要通過(guò)rBAM發(fā)揮作用。機(jī)制研究發(fā)現(xiàn)，MBB通過(guò)擴(kuò)大rBAM群體和增強(qiáng)其抗原提呈功能發(fā)揮作用。

圖3. MBB通過(guò)限制cBAM對(duì)CSF-1的消耗并創(chuàng)造富含CSF-1的微環(huán)境來(lái)擴(kuò)展rBAM

4、MBB通過(guò)硬腦膜-CSF-TME軸增強(qiáng)抗腫瘤T細(xì)胞免疫

在中樞神經(jīng)系統(tǒng)，硬腦膜可以接觸含有腦實(shí)質(zhì)衍生抗原的腦脊液和巡邏的T細(xì)胞，為直接觀察體內(nèi)抗原攝取過(guò)程提供了獨(dú)特的研究窗口。研究人員通過(guò)利用多種體內(nèi)模型及多光子成像等實(shí)驗(yàn)手段，證實(shí)硬腦膜rBAM作為關(guān)鍵的抗原呈遞細(xì)胞，從CSF中捕獲腫瘤抗原并將其呈遞給巡邏T細(xì)胞，從而啟動(dòng)T細(xì)胞活化和向TME浸潤(rùn)的級(jí)聯(lián)反應(yīng)。MBB通過(guò)調(diào)節(jié)rBAM的數(shù)量及功能，增強(qiáng)了硬腦膜-CSF-TME軸上的相互作用，從而引發(fā)更強(qiáng)的抗腫瘤反應(yīng)。為了確定rBAM是MBB抗腫瘤效應(yīng)的主要細(xì)胞效應(yīng)因子，研究人員引入了LYVE1-DTR小鼠。與對(duì)照組相比，選擇性去除rBAM顯著降低了MBB的治療和免疫刺激作用，表明rBAM是MBB誘導(dǎo)的抗腫瘤免疫反應(yīng)的必要介質(zhì)。為了測(cè)試BAM-T細(xì)胞相互作用的要求，在C57BL/6小鼠體內(nèi)使用rAAV9-CD206-shCD80/86誘導(dǎo)BAMs中共刺激分子CD80/86的特異性下調(diào)，發(fā)現(xiàn)MBB的療效顯著減弱。以上發(fā)現(xiàn)支持BAMs和T細(xì)胞之間的相互作用對(duì)于MBB的抗腫瘤作用是必不可少的。

圖4. MBB通過(guò)硬腦膜-CSF-TME軸增強(qiáng)抗腫瘤T細(xì)胞免疫

結(jié)論

本研究通過(guò)揭示硬腦膜作為一個(gè)能夠影響實(shí)質(zhì)性腫瘤控制的動(dòng)態(tài)免疫界面，擴(kuò)大了對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤免疫學(xué)的理解。通過(guò)將腦膜定位為治療靶點(diǎn)，這項(xiàng)研究為開(kāi)發(fā)針對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)癌癥的間隔性免疫療法開(kāi)辟了替代途徑。