2023年12月6日,西奈山伊坎医学院Miriam Merad团队在Nature发表题为An IL-4 signalling axis in bone marrow drives pro-tumorigenic myelopoiesis的文章。该研究定义了一个在骨髓中的新型肿瘤外IL-4信号轴,控制了免疫抑制性髓系细胞分化和肺癌进展。
作者提出,在早期髓系前体中靶向清除IL-4Rα,可以限制肺肿瘤生长。首先,作者发现骨髓嗜碱性粒细胞和嗜酸性粒细胞产生的IL-4作用于多能性粒单祖细胞(GMP),在下游的肿瘤相关单核细胞和巨噬细胞上诱导免疫抑制性表型。这种异常的髓系发育受到肿瘤微环境中上调的多种细胞因子的影响。骨髓嗜碱性粒细胞的清除则减轻了肿瘤负荷并使急性髓系发育(emergency myelopoiesis)正常化。
在人非小细胞肺癌中,作者发现能够诱导嗜碱性粒细胞产生IL-4的细胞因子水平上调。为了测试转化潜力,他们启动了一项在PD-1/PD-L1抑制剂治疗进展非小细胞肺癌患者中添加IL-4Rα阻断的临床试验。初步结果显示,发生了系统免疫变化,肿瘤浸润淋巴细胞增加。
总的来说,这项研究重新定义了我们对癌症中肿瘤外免疫失调的理解。它揭示了骨髓IL-4信号在调控促肿瘤的髓系细胞分化中的一个以前未被重视的角色,并揭示了嗜碱性粒细胞是感应远端肿瘤信号的关键局部IL-4来源。这些见解为阻断异常髓系发育以增强抗肿瘤免疫提供了机会,并初步证明其在临床上的有效性。由于IL-4信号在实体恶性肿瘤中很少被考虑,这项工作拓展了癌症概念模型,将其视为需要系统免疫调节疗法的系统性疾病。