癌癥免疫療法,尤其是免疫檢查點阻斷(icb),徹底改變了腫瘤學。然而,只有有限數量的患者從免疫治療中受益,一些最初對免疫治療有反應的癌癥最終會復發和進展。因此,一些研究調查了將免疫療法與其他療法相結合以克服對單一療法的耐藥性。最近,多項臨床前和臨床研究表明,腫瘤血管系統是免疫療法是否會引發抗腫瘤反應的決定因素。因此,血管靶向可能是改善癌癥免疫治療結果的一種有前景的策略。成功的抗腫瘤免疫反應需要完整的“癌癥-免疫循環”,包括 t 細胞啟動和激活、免疫細胞募集以及識別和殺死癌細胞。
1971 年,judah folkman 提出了“抗血管生成”的概念,即為了臨床獲益而阻止血管生成。貝伐單抗是一種抗vegf 單克隆抗體,在一項具有里程碑意義的 iii 期臨床試驗取得成功后,于 2004 年獲得 fda 批準用于治療結直腸癌(crc)。fda 已經批準了十多種靶向 vegf/vegfr 軸的藥物,用于治療一系列癌癥。這些藥物可分為兩大類:蛋白質抑制劑和多靶點受體酪氨酸激酶抑制劑(tkis)。雖然有效的抗血管生成治療在阻止腫瘤生長方面具有公認的功效,但在某些情況下,由于代償機制,它們無法通過單一療法根除腫瘤。因此,抗血管生成劑與其他治療策略相結合可能是必要的有效根除腫瘤;在這些策略中,靶向 vegf/vegfr 軸已成為 2020 年最常見的聯合治療方式
通過與多個免疫細胞和內皮細胞上的受體結合,vegf干擾了整個癌癥免疫周期——從抗癌免疫的啟動到 t 細胞的募集,再到識別和殺死癌細胞。vegf 限制了淋巴器官中成熟 dc 和幼稚 t 細胞的供應,因為它們可以分別抑制其祖細胞的成熟和分化。在腫瘤血管中,vegf誘導ctl凋亡,使內皮細胞更傾向于免疫抑制細胞的腫瘤歸巢。在腫瘤微環境中,vegf通過促進抑制分子的表達,促進免疫抑制細胞的增殖和功能,抑制ctls的細胞毒功能。
強大的抗癌免疫反應依賴于有效的癌癥新抗原呈遞來啟動和激活幼稚 t 細胞。
癌癥新抗原呈遞的缺失和腫瘤特異性 t 細胞的缺失是導致癌癥免疫療法耐藥的主要因素。t 細胞的成功啟動和激活受兩個獨立因素的影響:抗原呈遞細胞的功能和具有腫瘤抗原特異性t 細胞受體的初始t 細胞的可用性。nndcs 是最有效的抗原呈遞細胞,對抗腫瘤免疫的啟動和放大做出了重大貢獻。dcs 可以分為兩種功能狀態,“成熟”和“未成熟”。未成熟的dc 捕獲tme 中的抗原后,它們會移動到腫瘤引流淋巴結,并將mhci 類分子上捕獲的抗原呈遞給 cd8+ t 細胞,從而引發和激活抗原特異性初始 t細胞。同時,未成熟的dcs也逐漸成熟,其特點是共刺激分子表達上調,促炎細胞因子分泌增多。最早報道的抗血管生成因子的免疫抑制功能之一是腫瘤來源的vegf 抑制祖細胞 dcs 的成熟,這導致腫瘤引流淋巴結中癌癥新抗原的呈遞減少,從而有助于腫瘤逃避免疫。
與成熟 dc 相比,未成熟dc 是更強大的foxp3 +調節性t 細胞(treg)誘導劑。最近有報道稱vegf 通過 vegfr2-rhoa-cofilin1 通路損害成熟 dcs 的免疫功能和遷移能力。功能失調的循環 dc 和成熟 dc 種群的減少與許多癌癥中 vegf 濃度升高有關,尤其是轉移性惡性腫瘤。此外,據報道,vegf可上調骨髓 dc上 pd-l1的表達,這可能會損害 dc介導的 t細胞啟動和增殖。體外研究表明,通過貝伐單抗或索拉非尼抑制 vegf 軸,可以恢復在 vegf 存在下分化的 dc 的功能。因此,抗血管生成抑制劑的給藥增加了淋巴結中 t 細胞啟動和激活所必需的功能性 dc。
2.抗血管生成治療促進效應細胞浸潤
免疫細胞需要正常和功能性的腫瘤血管網絡才能浸潤腫瘤。將腫瘤特異性 t 細胞有效運輸到腫瘤部位并將它們浸潤到腫瘤床中是對癌癥免疫療法的反應所必需的。因此,治療前腫瘤中 t 細胞浸潤不良通常與對癌癥免疫療法的抵抗相關。“血管生成開關”分別由抗血管生成誘導劑和抑制劑控制,例如 vegf和血小板反應蛋白-1。實體瘤內的缺氧微環境導致血管生成因子的持續產生;因此,“血管生成開關”不斷被激活以滿足氧氣和營養需求。結果,新產生的血管不成熟和異常,并損害 t細胞外滲。
t 細胞排斥的一個潛在解釋是內皮細胞分泌的 t 細胞趨化因子的下調,例如 cxcl10 和 cxcl11。效應細胞無法穿透實體腫瘤的另一個原因可能是功能失調的腫瘤內皮的粘附分子下調。t細胞浸潤依賴于粘附分子,如細胞內粘附分子1 (icam1)、血管粘附分子1 (vcam1)和cd34。體內研究表明,vegf損害白細胞-血管壁相互作用;這一機制涉及vegf誘導的腫瘤壞死因子α(tnf-α)介導的內皮上icam1和vcam1表達的下調。在人類癌癥中,內皮細胞cd34的表達也被vegf下調。在crc和黑色素瘤小鼠模型中,抗血管生成藥物治療通過增加粘附分子icam-1和vcam-1的表達,促進白細胞-血管壁相互作用,從而增加白細胞浸潤。總之,vegf 誘導的功能失調的腫瘤血管系統會干擾 t 細胞的運輸和浸潤,并且是癌癥免疫治療的關鍵障礙。