最终诊断

【最近在忙新书，还有本职工作，所以修改会慢一点，大家可以等完本再看】
放疗(RT)是肺癌必不可少的治疗方式对于不适合手术的IIIA和IIIB期肺癌患者，根治性放化疗是治疗标准，这一点已被广泛接受不幸的是，放疗后肿瘤的再生长是成功控制疾病的主要障碍
临床前研究表明，放疗对原发部位和转移部位的肿瘤免疫微环境具有双重作用一方面，局部照射有可能激活针对远离照射区域的肿瘤细胞的全身免疫反应，即远隔效应，由Mole在1953年首次报道RT促进肿瘤抗原从垂死的肿瘤细胞中释放，上调MHCI类表达，并增加多种细胞因子和免疫效应分子的表达，包括白细胞介素(IL)-1、细胞间粘附分子1(ICAM1)和血管细胞粘附分子1(VCAM1)，所有这些都有助于由辐射引发的持久和全身抗肿瘤免疫另一方面，放疗促进了肿瘤细胞的免疫逃避例如，RT上调多种免疫抑制细胞因子的表达，如肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、IL-6、IL-10和转化生长因子-β(TGF-β)RT促进免疫抑制细胞的积累，例如肿瘤相关巨噬细胞(TAM)、调节性T(Treg)细胞和髓源性抑制细胞(MDSC)辐射增强免疫检查点的活性，如程序性细胞死亡蛋白1(PD-1)\/PD-L1、细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4、T细胞免疫球蛋白和含粘蛋白结构域的蛋白3(TIM3)，和淋巴细胞激活基因3(LAG3)
为了克服放疗的免疫抑制作用，已经提出并测试了免疫疗法和放疗的各种组合在PACIFIC研究中，标准放化疗后加入durvalumab可延长III期NSCLC患者的无进展生存期和总生存期PACIFIC研究的巨大成功不仅改变了III期非小细胞肺癌的临床指南，也引起了其他免疫疗法与RT结合的极大兴趣
MDSCs的积累和激活在免疫抑制的建立中起关键作用RT对MDSCs的确切影响是复杂的大分割照射(20Gy)抑制MDSCs的积累和浸润，而较低剂量的照射往往会促进MDSCs募集到肿瘤中此外，临床前和临床研究表明，胃肠道肿瘤，包括结直肠癌和肝癌，在放疗后相对容易出现MDSCs水平降低，而在其他肿瘤模型和临床环境中，如胶质瘤、肺癌、乳腺癌、头颈部鳞癌、前列腺癌和宫颈癌，导致MDSC数量持续增加蔡等人首次报道MDSCs的PD-L1表达被辐照上调然而，关于MDSCs的确切作用，尤其是其潜在机制，在辐照后塑造TME方面知之甚少
MDSCs是一组具有强大免疫抑制能力的异质髓细胞根据表型和形态，MDSCs又可分为多形核MDSCs(PMN-MDSCs，又称粒细胞型MDSCs)和单核型MDSCs(M-MDSCs)
免疫抑制活性是MDSCs的关键标志MDSCs的抑制机制包括诱导型一氧化氮合酶(iNOS)、精氨酸酶1(ARG1)和吲哚胺2，3-双加氧酶(IDO)的表达，以及一氧化氮(NO)和活性氧(ROS)的产生这些不同的机制不会同时起作用人们普遍认为PMN-MDSCs和M-MDSCs通过不同的机制调控TME此外，PD-L1的上调也被认为是辐射招募MDSCs的免疫抑制机制之一目前，对于辐照诱导的MDSCs对TME的影响及放疗的治疗效果尚无一致的结论
磷酸二酯酶-5(PDE5)抑制剂，如西地那非和他达拉非，可以阻断环磷酸鸟苷(cGMP)的水解最新数据表明，PDE5抑制剂能够通过抑制荷瘤(TB)小鼠和患者MDSC中iNOS和ARG1的活性和表达来促进抗肿瘤免疫然而，PDE5抑制剂如何影响MDSC的亚群以及RT和PDE5抑制剂的组合是否会延迟辐射后的肿瘤再生尚未得到测试
我们最近的研究表明，消除招募的MDSC会延迟放疗后路易斯肺癌(LLC)的再生在这里，我们报告了局部照射通过促进PMN-MDSC的增殖及其随后向TME的募集而削弱了抗肿瘤免疫力ARG1的上调和激活是照射后PMN-MDSCs介导的T细胞抑制的主要机制西地那非与放疗的组合通过抑制ARG1过表达和PMN-MDSC募集消除了辐射衍生的免疫抑制
在TB小鼠和癌症患者中，MDSCs随着肿瘤的生长而扩增MDSCs的两个亚群之间的比例取决于特定的肿瘤模型和微环境为了监测同源LLC模型中MDSC的丰度，我们通过免疫表型分析确定了接种后肿瘤的生长以及LLC小鼠中不同时间点的总体MDSC及其亚群
如图1C所示，肿瘤组织中总MDSCs的百分比随着肿瘤的发展而稳步增加，从接种后第一周肿瘤浸润淋巴细胞的不到10%（±%）上升到第四周超过20%（±%）（P<）在我们的LLC模型中，PMN-MDSCs占总MDSCs的±%，并且与总MDSCs具有相同的肿瘤发展趋势（P<）对亚群进行分析，虽然M-MDSCs增加了大约5倍，但差异没有统计学意义
为了更好地了解MDSCs的全身分布，我们还研究了MDSCs在外周血、脾脏和骨髓中的比例仅在接种LLC细胞一周后，TB小鼠外周血中的MDSC百分比是无瘤小鼠的两倍(±%vs.±%，P<)，3周后的MDSC百分比是无瘤小鼠的5倍(±%vs.±%，P<)TB小鼠外周血中PMN-MDSCs的比例也增加，而M-MDSCs的比例与肿瘤大小无关
PD-L1是肿瘤细胞、MDSCs、巨噬细胞和树突状细胞表达的最重要的检查点分子之一为了确定TB小鼠MDSCs的PD-L1表达是否与健康小鼠不同，我们通过流式细胞术测试了MDSCs的PD-L1表达结果表明，TME中MDSCs上PD-L1的平均荧光强度（MFI）从在LLC细胞接种后的第一周±逐渐增加到第四周的1，±（P<），这表明PD-L1在我们模型中的MDSC中具有潜在作用
在脾脏和骨髓中，随着肿瘤的发展，MDSCs的比例也显著增加，其模式与肿瘤组织和外周血中的MDSCs相同此外，我们在TB小鼠中观察到明显的脾肿大，这与我们观察到的MDSCs在脾内聚集一致
为了确定局部照射对肿瘤生长和MDSCs的影响，当肿瘤直径达到mm时，我们使用大分割RT(20Gy\/F)治疗皮下LLC肿瘤放疗导致肿瘤进展延迟长达一周，在第7至第10天的最小体积约为500mm3，但此后肿瘤开始再生根据放疗前后肿瘤生长曲线，我们选择放疗后第3天为再生前生长，放疗后1周为肿瘤体积最小时为再生开始，放疗后2周和3周为再生阶段肿瘤组织苏木精-伊红染色显示，与未治疗的肿瘤相比，放疗后的肿瘤中有更多的浸润性炎症细胞随后的CD11b特异性免疫组化染色显示，大多数炎症细胞是CD11b+髓系细胞，这表明局部照射可能导致MDSCs的积累为了证实我们的假设，我们在局部照射后的不同时间点对总MDSCs和这两个亚群进行了流式细胞术分析局部照射后，放疗后肿瘤浸润MDSCs的比例比未治疗肿瘤高2倍(ctrlvs.RT=±%vs.±%，P<)PMN-MDSCs与总MDSCs具有相同的增加趋势(ctrlvs.RT=±%vs.±%，P<)，而M-MDSC比例保持在约%，且与肿瘤大小和治疗无关外周血情况同肿瘤组织
为了确定受照射肿瘤中PMN-MDSC的逐渐积累是否有助于LLC肿瘤的再生长，或者这种积累是否仅仅是肿瘤生长的结果，使用抗Ly-6G单克隆抗体来消耗MDSC.抗Ly-6G抗体的应用显着降低了肿瘤部位和外周血中PMN-MDSC的频率（P<）此外，用抗Ly-6G抗体治疗大大延迟了照射后的再生，这表明PMN-MDSC的募集对肿瘤再生至关重要
虽然PMN-MDSCs利用一系列机制来抑制抗肿瘤免疫反应，这涉及到许多免疫细胞和细胞因子，但对CD8+T细胞的抑制无疑是最重要的为了确定RT后PMN-MDSCs诱导的免疫抑制是否依赖于CD8+T细胞，我们通过流式细胞术评估了CD8+T细胞的数量和功能
如图3D所示，CD8+T细胞的百分比随着照射从±%下降到±%(P<)PMN-MDSC耗竭逆转了这种下降（RT+anti-Ly-6G抗体=±%vs.±%，P<）为了更好地了解CD8+T细胞浸润肿瘤部位的功能状态，我们测量了CD8+T细胞内部和表面上IFN-γ、CD28和PD-1的表达局部RT显着降低了CD8+T细胞分泌IFN-γ的比例，从%降至%，并增加了表达PD-1的CD8+T细胞的比例（ctrlvs.RT=±auvs.±）au，P<）
CD28表达未观察到显着变化当抗Ly-6G抗体被给予辐照小鼠时，IFN-γ分泌达到与未处理的LLC小鼠相同的水平（±%），而与辐照小鼠进行比较抗Ly-6G抗体处理后的PD-1表达没有变化小鼠因此，在这部分我们建议PMN-MDSCs通过抑制CD8+T细胞促进放疗后肿瘤的再生PMN-MDSCs不仅抑制了TME中CD8+T细胞的数量，而且还抑制了其活性
为了确定辐照诱导MDSCs的抑制机制，我们进行了免疫组化染色及iNOS和ARG1活性检测肿瘤切片的免疫组化染色显示，局部RT增强了ARG1的表达，但没有增强iNOS的表达ARG1活性测定表明，局部照射显著提高了ARG1的活性，从U\/L提高到U\/L((P<)相比之下，NO荧光标记的iNOS活性检测显示，辐照和未处理的肿瘤组织样本的荧光强度相似
PD-L1的表达是MDSCs的一种新型免疫抑制机制然后我们询问PD-L1上调是否是RT后MDSCs介导的免疫抑制的机制之一通过流式细胞术分析辐照后MDSC中PD-L1的表达图4E显示，与未处理组相比，受照射肿瘤的MDSC中的PD-L1表达在照射后不久显着增加（照射后第三天：ctrlvs.RT=±auvs.±au，P<）.然而，此后PD-L1表达继续下降，局部照射组在照射后第3周显着低于未治疗组（ctrlvs.RT=1，±auvs.±au，P<）外周血中MDSCs的PD-L1表达与局部肿瘤部位的表达趋势相同
以上数据表明ARG1表达的上调是照射后PMN-MDSCs抑制功能的合理机制然而，不涉及PD-L1和iNOS的调节为了进一步证实这一假设，在辐射后通过灌胃给予ARG1抑制剂nor-NOHA10mg\/kg\/dnor-NOHA有效地将ARG1活性从U\/L降低到U\/L（P<）
RT后给予nor-NOHA显着增加CD8+T细胞比例（RTvs.RT+nor-NOHA=%vs.，P<），并伴有肿瘤再生延迟iNOS抑制剂1400W对肿瘤再生长没有影响
我们的结果表明，RT通过上调肿瘤内PMN-MDSC的百分比和ARG1活性来促进肿瘤免疫逃避推测抑制PMN-MDSCs及其ARG1活性可能是一种新的抗肿瘤策略是合理的越来越多的证据表明，PDE5抑制剂可以抑制TB小鼠和癌症患者MDSC中iNOS和ARG1的活性和表达因此，通过灌胃给予西地那非20mg\/kg\/d，以研究它是否可以促进RT的抗肿瘤作用并阐明潜在机制如图5B所示，正如我们预期的那样，西地那非延迟了照射后的肿瘤再生长，这与阳性对照Nor-NOHA相当TME的免疫特征表明，当给予西地那非时，肿瘤内PMN-MDSC的比例从±%下降到±%
此外，西地那非也显着降低了ARG1的表达为了进一步检查西地那非对MDSC的抑制是否真的导致抗肿瘤免疫增强，我们分析了肿瘤内CD8+T细胞的比例和活性流式细胞术分析表明CD8+T细胞的百分比从±%增加到±%
此外，当给予西地那非时，CD8+T细胞分泌的IFN-γ也显着升高因此，我们证实PDE5抑制剂西地那非通过调节PMN-MDSCs改善了照射后肿瘤免疫微环境西地那非联合放疗可能是提高放疗疗效的一种有前景的策略
工作揭示了PMN-MDSCs中ARG1通路介导RT后肿瘤再生的新机制，如图6所示我们认为，PMN-MDSCs是辐照招募的主要亚型，而不是M-MDSC在广泛的免疫抑制机制中，ARG1的上调和激活是PMN-MDSCs在放疗后抑制CD8+T细胞的主要机制为了克服PMN-MDSCs引起的免疫抑制，我们提出并证明，sildenafil和RT联合使用降低了PMN-MDSCs在TME内的募集和免疫抑制作用，激活了CD8+T细胞应答，导致肿瘤生长延迟综上所述，我们的研究结果为缓解免疫抑制TME以提高RT治疗效果提供了一种新的解决方案虽然所有这些结果都是在LLC小鼠模型中进行的，但同样的机制是否适用于其他肿瘤模型尚不清楚此外，在不同的辐射方案下，MDSCs及其亚型如何影响TME仍未确定因此，这些问题还需要进一步的研究来解决喜欢最终诊断请大家收藏：(www.wxxs8.cc),无限小说网更新速度最快。