Cell Rep Med | 张宏恺团队揭示hOX40免疫治疗的巨噬细胞应答机制,设计三联疗法重塑肿瘤微环境


OX40是T细胞激活后瞬时上调的共刺激受体,其激动型抗体可增强效应T细胞功能、清除肿瘤内调节性T细胞(Treg),是肿瘤免疫治疗的重要靶点。目前已有十余款OX40激动剂进入实体瘤临床试验,然而早期研究显示单药疗效有限,尚无药物进入后期临床试验。OX40抗体响应差异背后的肿瘤微环境机制,仍不明确。


Immunogenic tumor cell death and T-cell-derived IFN-γ elicit tumoricidal macrophages to potentiate OX40 immunotherapy

2026年3月26日,南开大学张宏恺研究员团队在Cell Reports Medicine在线发表题为"Immunogenic tumor cell death and T-cell-derived IFN-γ elicit tumoricidal macrophages to potentiate OX40 immunotherapy"的研究论文。研究通过单细胞测序解析OX40抗体响应与非响应肿瘤的免疫微环境差异,发现一氧化氮合酶NOS2阳性巨噬细胞是响应的关键标志,并据此设计了"TLR4激动剂MPLA+干扰素γ+OX40抗体"的三联疗法,在多种肿瘤模型中取得显著疗效。

南模生物为该研究提供了hOX40(目录号:NM-HU-00041)、Fcgr2b-KO(目录号:NM-KO-00130)、Fcer1g-KO(目录号:NM-KO-190187)小鼠模型。

单细胞测序锁定NOS2+巨噬细胞:OX40响应的关键标志

研究团队以临床阶段OX40激动剂HFB301001的亚有效剂量,使用实验室制备的OX40激动剂处理MC38荷瘤小鼠,将小鼠分为响应组与非响应组,并对双侧肿瘤模型一侧切除的肿瘤进行单细胞测序。结果显示,响应组肿瘤富集CD8+ T细胞和巨噬细胞,非响应组单核细胞比例较高。进一步聚类发现,一个被命名为Mac_C1的巨噬细胞亚群在响应组特异富集,高表达Nos2及炎症相关基因,呈M1样表型。在HFB301001一期临床试验的肿瘤活检样本中,病情稳定的患者NOS2表达也高于进展患者,提示NOS2+巨噬细胞与OX40疗法响应相关。

IFN-γ与免疫原性细胞死亡:重塑巨噬细胞的双信号

是什么驱动了NOS2+巨噬细胞的分化?通路分析显示,Mac_C1显著富集IFN-γ与LPS信号通路;响应组肿瘤细胞的表面钙网蛋白暴露增多,提示免疫原性细胞死亡水平更高。体外实验表明,单独用活化的CD8+ T细胞上清或肿瘤细胞裂解液处理骨髓来源巨噬细胞,仅轻度诱导NOS2表达,而两者联用可显著上调NOS2,抑制IFN-γ信号则此协同效应消失。这说明,T细胞来源的IFN-γ与肿瘤细胞死亡释放的损伤相关分子模式(DAMPs)协同,将肿瘤相关巨噬细胞重塑为杀伤性表型。

MPLA+IFN-γ+OX40:三管齐下的组合策略

基于此机制,研究团队设计了三联疗法:用低毒性的TLR4激动剂MPLA模拟DAMPs信号,联合IFN-γ与OX40激动剂抗体。在MC38结肠癌模型中,三联疗法实现67%(4/6)的肿瘤完全消退,而OX40抗体单药仅为20%(1/5);在B16黑色素瘤模型中,治愈率由单药的0%提升至90%(5/6);在KPC胰腺癌模型中达40%。治愈小鼠再次接种MC38细胞时能有效排斥肿瘤,提示形成了抗肿瘤免疫记忆。清除CD8+ T细胞或巨噬细胞均显著削弱三联疗法的疗效,而在Nos2基因敲除小鼠中疗效也明显受损,证实NOS2依赖的巨噬细胞直接杀伤是不可或缺的一环。

OX40抗体的另一重作用:清除Treg,解除对巨噬细胞的抑制

OX40抗体除共刺激T细胞外,还可经Fc受体依赖机制清除高表达OX40的Treg。研究显示,Treg能显著抑制NOS2+巨噬细胞的极化;三联疗法中,OX40抗体通过清除Treg解除这种抑制,使肿瘤边缘与内部均出现NOS2+巨噬细胞。在缺失激活性Fc受体共同γ链的Fcer1g-KO小鼠中,三联疗法疗效明显减弱,而在Fcgr2b-KO小鼠中不受影响,表明OX40抗体的Treg清除作用是三联协同的重要环节。

综上所述,此研究从OX40抗体临床响应差异出发,揭示了IFN-γ与免疫原性细胞死亡信号协同诱导NOS2+肿瘤杀伤性巨噬细胞的机制,并据此设计出MPLA、IFN-γ与OX40抗体联用的组合疗法,在多种小鼠肿瘤模型中取得显著疗效,为突破OX40单药疗效限制、优化OX40靶向免疫治疗提供了新策略。



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