2023年8月16日，澳大利亞哈德遜醫(yī)學(xué)研究所及蒙納士大學(xué)的研究團隊在《Nature》期刊發(fā)表了題為“Interferon-ε is a tumour suppressor and restricts ovarian cancer”的文章。該研究表明：IFNε在輸卵管上皮細胞（高級別漿液性卵巢癌的起源細胞）中組成性表達，然后在這些腫瘤的發(fā)展過程中消失。IFNε抗腫瘤活性機制直接作用于腫瘤細胞，激活抗腫瘤免疫。IFNε能激活抗腫瘤T細胞和自然殺傷細胞，阻止髓源性抑制細胞和調(diào)節(jié)性T細胞的積累和激活。

高級別漿液性卵巢癌（HGSOC）是卵巢癌的最常見形式，生存率較低（低于50%），因其出現(xiàn)時間較晚，伴有廣泛的腹膜轉(zhuǎn)移和化學(xué)耐藥性，急需新的治療方法。IFNε是I型IFN家族抗腫瘤細胞因子的一員，在女性生殖道（FRT）上皮中表達，調(diào)節(jié)對感染的免疫，但其抗腫瘤活性尚不清楚。IFNε可結(jié)合受體IFNAR1和IFNAR2激活JAK-STAT信號通路。從機制上講，IFNε的獨特特性體現(xiàn)在其對衣原體感染的保護中，它通過直接的抗微生物作用和調(diào)節(jié)局部粘膜免疫反應(yīng)（在這種情況下是自然殺傷細胞）來抵抗衣原體感染。這與傳統(tǒng)的I型IFNs（IFNα和IFNβ）形成鮮明對比，后者通過與T細胞相關(guān)的不同機制驅(qū)動衣原體感染的發(fā)病機制。事實上，IFNε與傳統(tǒng)IFNs有許多不同之處，包括其上皮表達、激素調(diào)控及缺乏模式識別受體通路的調(diào)節(jié)，這些通路誘導(dǎo)傳統(tǒng)IFNs對病原體或癌癥中可能產(chǎn)生的“危險”信號做出反應(yīng)。而這篇研究證明了IFNε具有保守的、跨物種的內(nèi)在抗腫瘤特性，它在輸卵管上皮中組成性表達，在卵巢腫瘤發(fā)生中表達缺失，證明IFNε是一種獨特的腫瘤抑制因子。

免疫組化（IHC）染色顯示IFNε在所有健康女性的FT上皮細胞中均有表達。這種IFNε蛋白表達模式在小鼠輸卵管中是保守的，并且只檢測到IFNε在上皮表達，其他IFNs幾乎沒測到。IFNε在低級別漿液性卵巢癌（LGSOC）和高級別漿液性卵巢癌（HGSOC）中表達水平顯著降低。同樣，在健康的FT上皮或腫瘤中均未檢測到其他IFNs。用卵巢癌細胞系ID8建立了原位、同基因的HGSOC臨床前模型。在注射細胞后，腫瘤在FT附近生長為“原發(fā)”腫瘤，并轉(zhuǎn)移到腹膜腔，形成出血性腹水，繼發(fā)性腫瘤沉積在橫膈膜、腹膜壁和腸系膜上，類似于患有HGSOC的女性。結(jié)果表明，與野生型小鼠相比，在注射后6周，Ifne ^-/-小鼠的腫瘤擴散和腹腔轉(zhuǎn)移性生長顯著增加。在Ifne ^-/-小鼠中，某些腹膜免疫細胞群的總數(shù)也有所升高。這些數(shù)據(jù)表明IFNε具有許多內(nèi)源性腫瘤抑制因子的特征。（見圖1）

圖1. IFNε在HGSOC中表達水平下降

（文中所有圖片均來源于《Nature》雜志）

為了進一步了解IFNε的內(nèi)在抗腫瘤特性和其潛在機制，研究者研究了重組IFNε在幾個臨床前模型中的作用。在ID8模型中，注射重組小鼠IFNε，蛋白呈劑量依賴性顯著抑制腹膜轉(zhuǎn)移瘤的生長。接種3天后注射IFNε抑制了這些“正在發(fā)展”的腫瘤。將IFNε處理的開始時間延遲4周以允許原位腫瘤形成，結(jié)果顯示IFNε的總體療效沒有降低。為了研究IFNε對腹膜轉(zhuǎn)移的影響，研究者在晚期卵巢癌模型中建立了腹膜轉(zhuǎn)移模型，將ID8腫瘤細胞直接注射到腹膜腔中，之后它們在腹膜壁、腹膜器官和腸系膜上形成廣泛的腫瘤沉積物，以及出血性惡性腹水，反映了女性晚期卵巢癌的表現(xiàn)。在該模型中，IFNε同樣有效地抑制高腫瘤負荷，減少腹腔腫瘤生長和惡性出血性腹水的發(fā)展。（見圖2）

圖2. IFNε抑制發(fā)展中、已建立和晚期卵巢癌腹膜轉(zhuǎn)移模型

從ID8模型小鼠中回收了經(jīng)IFNε或PBS處理的腹膜滲出細胞（PECs），并將其與ID8細胞一起體外孵育。觀察到ID8細胞與ifnε處理小鼠的腹膜細胞一起孵育后，細胞毒性CD8 ⁺ T和自然殺傷細胞的CD107a表達增加。IFNε顯示出劑量依賴性誘導(dǎo)ID8細胞凋亡。通過xCELLigence和MTT檢測，IFNε也顯示出劑量依賴性的抗增殖作用。與上述在體內(nèi)腫瘤模型中的觀察結(jié)果一致，在體外實驗中，IFNε比IFNβ更有效。然而，這些ID8腫瘤細胞的轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析表明，IFNε并不是通過不同的基因介導(dǎo)這種作用，而是誘導(dǎo)了與IFNβ相同的基因，但其效力更高。隨后，研究者研究了缺乏Ifnar1小鼠的腫瘤發(fā)展，Ifnar1編碼所有I型IFNs的受體。在該模型中，宿主Ifnar1^?/?細胞，包括免疫細胞，不能直接對IFNε產(chǎn)生應(yīng)答，只有移植的Ifnar1 ^+/+ ID8腫瘤細胞才有應(yīng)答。重組小鼠IFNε抑制了野生型和Ifnar1^?/?小鼠的總體腫瘤轉(zhuǎn)移負荷。Ifnar1 ^{- / -}小鼠腫瘤的顯著減少表明IFNε對腫瘤細胞有直接作用，腫瘤細胞是唯一能夠?qū)?/span>IFN產(chǎn)生反應(yīng)的細胞。然而，Ifnar1 ^{- / -}小鼠的腫瘤抑制綜合評分明顯低于野生型小鼠（約50%），表明在野生型小鼠中，IFNε抗腫瘤的間接作用（如抗腫瘤免疫應(yīng)答）顯著促進了IFNε的抗腫瘤作用。這些數(shù)據(jù)表明，IFNε能激活抗腫瘤免疫細胞，它也直接通過腫瘤細胞發(fā)揮其抗腫瘤作用。（見圖3）

圖3. IFNε抗腫瘤活性的機制

由于上述研究確定了IFNε在體外對腫瘤細胞的直接作用，研究者用初級HGSOC的兩種病人來源腫瘤異種移植（patient-derived xenograft，PDX）模型（PDX183和PDX111）來測試在活體中，人IFNε對人腫瘤的直接作用。腫瘤移植到NSG小鼠中，將小鼠隨機分為兩組，分別接受重組人IFNε或PBS治療，每周3次，持續(xù)6周。最后一次注射IFNε后24小時收集腹膜腫瘤細胞進行RNA測序分析，結(jié)果顯示在HGSOC PDX111中誘導(dǎo)了強烈的應(yīng)答反應(yīng)，得到IFNε誘導(dǎo)（n = 105）和抑制（n = 11）基因，在HGSOC PDX183中，IFNε不調(diào)節(jié)基因表達，因此，從該模型衍生的腫瘤對IFNε的腫瘤生長抑制作用具有抗性。這兩種腫瘤都有TP53突變，BRCA1和BRCA2沒有突變，然而PDX183在RAD51C啟動子上表現(xiàn)出純合甲基化。接下來，研究者使用了晚期轉(zhuǎn)移性ID8模型，其中Trp53和Brca2基因突變被CRISPR（ID8 ^TB）引入，更接近于人類腫瘤。在這個晚期HGSOC的同基因模型中，IFNε顯示出對腫瘤生長高度有效的劑量依賴性抑制。通過1000 IU IFNε治療，腹膜液中的“游離”腫瘤細胞幾乎完全被消除。這些數(shù)據(jù)還表明，常見致癌基因Trp53和Brca2的突變不影響對IFNε的反應(yīng)。用500 IU IFNε治療可顯著降低腫瘤生長，減少了約50%的腹膜淋巴細胞和骨髓細胞的細胞數(shù)量，MDSCs（髓源性抑制細胞）幾乎完全消除。在剩余的細胞中，IFNε增加了活化的抗腫瘤效應(yīng)細胞的比例，如CD8 ⁺和CD4 ⁺ T細胞和表達活化標志物CD69和PD-1的自然殺傷細胞。（見圖4）

圖4. IFNε對晚期卵巢癌HGSOC PDX模型及ID8 ^TB模型的影響

為了確定激活的抗腫瘤免疫細胞在體內(nèi)對IFNε反應(yīng)的有效程度，研究者使用CRISPR-Cas9技術(shù)生成了Ifnar1^?/?ID8 ^TB細胞系。然后，使用這種ifnar1缺失的腫瘤細胞系研究重組小鼠IFNε在晚期腹膜轉(zhuǎn)移模型中的活性，其中只有宿主細胞會直接對IFN產(chǎn)生反應(yīng)。令人驚訝的是，這些Ifnar1^?/?ID8 ^TB腫瘤被清除的效果與Ifnar1野生型（ID8 ^TB）細胞一樣有效，表明IFNε的完全抗腫瘤作用可能是免疫介導(dǎo)的。為了進一步闡明抗腫瘤免疫的機制，研究者分析了野生型ID8 ^TB或Ifnar1^?/?ID8 ^TB腫瘤小鼠的腹膜免疫細胞，MDSCs再次顯著降低至接近零。與非荷瘤小鼠相比，荷瘤小鼠CD45 ⁺免疫細胞中的Ki67表達降低，IFNε處理后Ki67表達得以恢復(fù)。同樣，在荷瘤小鼠中，CD8 ⁺ T細胞上CD25的表達降低，但IFNε顯著增加了該激活標記物的表達。相反，上調(diào)的PD-1在調(diào)節(jié)性T（T _reg）細胞上的表達被IFNε降低，與之前的結(jié)果一致?？傊?/span>IFNε處理野生型ID8 ^TB或Ifnar1 ^{- / -} ID8 ^TB腹膜腫瘤導(dǎo)致免疫環(huán)境建立，在這種環(huán)境中，抗腫瘤免疫的負調(diào)節(jié)因子（MDSCs和T細胞）被強烈抑制，但激活的、增殖的T細胞抗腫瘤免疫標志物被誘導(dǎo)表達，導(dǎo)致疾病負擔顯著減輕。（見圖5）

圖5. 在ID8 ^TB晚期卵巢癌模型中，IFNε對IFN反應(yīng)性和非反應(yīng)性腫瘤細胞同樣有效

綜上，IFNε在女性生殖道中是一種固有的腫瘤抑制因子，在HGSOC中，它對免疫細胞有直接作用，還可通過來自腫瘤細胞的因子進行間接免疫調(diào)節(jié)，表明它用于卵巢癌新的治療方法中的前景可觀。

云克隆開發(fā)了與該研究相關(guān)的靶標產(chǎn)品，部分指標節(jié)選如下：

更多信息，歡迎訪問：http://nceyjp.cn/