Nature揭秘:母乳喂養(yǎng)可降低三陰性乳腺癌風險
人們普遍認為,生育和哺乳能夠降低乳腺癌的長期風險。目前學術界認為,生育通過重塑妊娠期、哺乳期及復舊期乳腺上皮細胞分化與生長通路發(fā)揮保護作用,從而隨時間推移降低乳腺組織的惡性轉化。值得注意的是,哺乳似乎對三陰性乳腺癌(TNBC)的風險降低具有更顯著的保護作用。本研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)產會誘導CD8? T細胞在正常乳腺組織中的積聚,其中包括具有組織駐留記憶樣表型的細胞。在小鼠模型中,經(jīng)歷妊娠、哺乳及復舊的過程,驅動了CD8? T細胞在乳腺內的積累。這一現(xiàn)象伴隨著腫瘤生長減緩及瘤內免疫細胞浸潤增加,而清除CD8? T細胞則會消除這些保護效應。重要的是,這種CD8? T細胞依賴性的腫瘤控制作用,僅在完成完整的哺乳及退化復原周期后才被觀察到。與此一致的是,經(jīng)產女性的原發(fā)性TNBC組織表現(xiàn)出更強的T細胞浸潤和更好的臨床預后。這些橫跨臨床前模型及逾千份患者樣本的研究結果,共同揭示了生殖史如何塑造乳腺免疫,確立了CD8? T細胞作為經(jīng)產相關保護關鍵介導者的地位,并為乳腺癌的預防和治療新策略提供了依據(jù)。
1. 經(jīng)產與女性正常乳腺組織中T細胞特征的關聯(lián)性
為評估生殖史如何影響正常乳腺組織的免疫狀態(tài),首先比較了經(jīng)產與未產女性未患癌乳腺組織中CD8? T細胞的數(shù)量和表型。通過對Reed等人整理的四個數(shù)據(jù)集中的單細胞轉錄組數(shù)據(jù)進行分析,發(fā)現(xiàn)與未產女性相比,經(jīng)產女性(≥1次足月妊娠)的CD3?、CD8?以及CD8?織駐留記憶樣T細胞(TRM)的比例顯著更高。流式細胞術評估未患癌健康乳腺組織中的免疫浸潤情況,發(fā)現(xiàn)經(jīng)產女性表達組織駐留典型標志物CD69和CD103的TRM樣細胞比例顯著高于未產女性。多重熒光免疫組化技術進一步證實,經(jīng)產女性的乳腺組織中CD69?CD103?CD8? TRM樣細胞群數(shù)量顯著高于未產女性,這些細胞主要定位于上皮內或導管周圍。CD69?CD103?CD8? T細胞在妊娠后穩(wěn)定維持超過30年,并且與其CD69?CD103?CD8? T細胞相比,顯示出更優(yōu)的長期保留,這與先前觀察到CD103? TRM樣細胞隨時間推移占主導地位的結果一致。為研究與生產和哺乳相關的乳腺相關CD8? T細胞質性差異,在經(jīng)產乳腺TRM樣細胞中鑒定出差異表達基因,包括上調的ITGAE、ITGA1和CXCR6等,稱之為“經(jīng)產乳腺相關(PB)-TRM特征”。對包含109例未患癌女性正常乳腺組織樣本的獨立數(shù)據(jù)集分析顯示,與未產女性相比,經(jīng)產女性組織中該特征信號呈現(xiàn)顯著陽性富集,這證實了生育相關的轉錄差異。
圖1. 經(jīng)產與女性正常乳腺組織中T細胞特征的關聯(lián)性
(圖片源于《Nature》)
2. 哺乳與復舊促進健康小鼠乳腺脂肪墊中CD8? T細胞的增加
隨后研究不同品系(C57BL/6和BALB/c)小鼠在妊娠、哺乳及復舊階段乳腺脂肪墊(MFP)的免疫細胞群,設置三個實驗組:(i)完整自然哺乳周期(21天)后離乳,在乳腺恢復至孕前狀態(tài)時(復舊后第28天,d28-inv);(ii)早期強制離乳(FW)復舊,幼鼠在出生12-24小時內移除以實現(xiàn)最低限度哺乳,在復舊后第10天(d10-FW);(iii)與經(jīng)產鼠年齡匹配的未生育對照組(virgin),發(fā)現(xiàn)d28-inv組CD45+細胞總數(shù)、CD8+ T細胞總數(shù)(包括表達CD69+CD103-和CD69+CD103+的CD8+ T細胞亞群)、CD45+細胞群中CD44hiCD8+ T細胞數(shù)明顯高于virgin組。為進一步表征生產相關CD8+ T細胞,我們進行了高維蛋白質組學分析。結果顯示與virgin組相比,d28-inv組有三個細胞簇顯著富集,這三個細胞簇均表達CD69、CD103、CD49a等經(jīng)典組織駐留標記物。
圖2. 哺乳與復舊促進健康小鼠乳腺脂肪墊中CD8? T細胞的增加
(圖片源于《Nature》)
3. 哺乳與復舊抑制小鼠乳腺腫瘤生長
為深入探究復舊不同階段對腫瘤進展的影響,使用TNBC原位癌小鼠模型,對比分析d28-inv、d10-FW小鼠MFP的腫瘤生長情況,并以同齡virgin小鼠作為對照。結果顯示,d10-FW組小鼠的腫瘤生長與對照組無差異;而d28-inv組小鼠的腫瘤生長則顯著減緩。同時發(fā)現(xiàn)d28-inv組腫瘤中CD8+ T細胞數(shù)量顯著增加,包括CD69+CD103+組織駐留TRM細胞群,單核細胞、CD4+ Th1細胞、樹突狀細胞及XCR1+ I型樹突狀細胞也有所增加。
圖3. 哺乳與復舊抑制小鼠乳腺腫瘤生長
(圖片源于《Nature》)
4. 經(jīng)產誘導的腫瘤保護由CD8+ T細胞介導
為探究經(jīng)產小鼠腫瘤生長減緩是否由T細胞介導,我們在缺乏NK細胞、T細胞和B細胞的RAG2?/?γc?/?小鼠模型中,對virgin組和d28-inv組小鼠接種AT3-OVA腫瘤細胞,結果顯示兩組腫瘤生長無顯著差異。為驗證CD8? T細胞能否重建保護效應,以上兩組小鼠分別輸注源自OT-I轉基因小鼠的初始CD8? T細胞,發(fā)現(xiàn)d28-inv組腫瘤生長顯著被抑制,且d28-inv組腫瘤內CD45?及TCR-vα2?CD8? T細胞數(shù)量較virgin組升高。進一步驗證CD8? T細胞在經(jīng)產介導保護中的必要性,通過抗體清除CD8α?、CD8β?或CD4? T細胞發(fā)現(xiàn):單獨清除CD8α或CD8β均能顯著削弱d28-inv組的抗腫瘤保護,證明CD8αβ? T細胞是關鍵效應細胞。為評估局部CD8? T細胞是否足以控制腫瘤,研究人員使用S1PR1激動劑——FTY720阻斷T細胞向外周遷移,經(jīng)FTY720處理的d28-inv組小鼠喪失腫瘤保護能力,且腫瘤特異性CD8? T細胞減少。以上數(shù)據(jù)說明,經(jīng)產誘導的腫瘤保護由CD8αβ? T細胞介導,哺乳及復舊期后,腫瘤攻擊可同時驅動乳腺駐留T細胞擴增與循環(huán)腫瘤特異性效應細胞招募,從而增強免疫監(jiān)視與腫瘤清除能力。
圖4. 經(jīng)產誘導的腫瘤保護由CD8+ T細胞介導
(圖片源于《Nature》)
5. 母乳喂養(yǎng)與TNBC的免疫細胞浸潤相關
在證實小鼠哺乳及復舊后腫瘤生長減緩依賴于CD8+ T細胞的基礎上,進一步探究在人類TNBC中是否存在類似關聯(lián)。研究團隊分析了包含934名早期乳腺癌女性的馬來西亞MyBrCa隊列,發(fā)現(xiàn)經(jīng)產且母乳喂養(yǎng)過的女性,其TNBC腫瘤的免疫浸潤評分顯著高于未生育或未母乳喂養(yǎng)的患者;且之前發(fā)現(xiàn)的PB-TRM特征基因在這些腫瘤中也高度富集,凸顯了PB-TRM特征對生育和復舊的特異性。進一步研究發(fā)現(xiàn),有過哺乳經(jīng)歷的經(jīng)產女性腫瘤內CD8+ T細胞密度顯著高于未生育女性。另外比較了擁有哺乳史和生存結局數(shù)據(jù)的270名澳大利亞女性的獨立隊列,發(fā)現(xiàn)哺乳患者的乳腺癌確診后總生存期顯著長于未哺乳患者,HE染色分析發(fā)現(xiàn)哺乳時長最長的個體腫瘤淋巴細胞浸潤數(shù)量最多。確診乳腺癌后的總體生存期比未母乳喂養(yǎng)的患者延長近60%(風險比HR=0.39,95% CI:0.19-0.79)。數(shù)字病理分析顯示,母乳喂養(yǎng)時間越長,腫瘤中的淋巴細胞浸潤量越多。
圖5. 母乳喂養(yǎng)與TNBC的免疫細胞浸潤相關
云克隆開發(fā)了涉及上述研究相關靶標的蛋白、抗體以及試劑盒產品,靶標及核心貨號如下,供參考:
靶標 | 核心貨號 | 靶標 | 核心貨號 |
CD45 | B030 | CD3e | D117 |
CD8a | B099 | CD4 | B167 |
CD197 | B647 | CD19 | B873 |
CD69 | B207 | CD103 | B437 |
PD1 | A751 | CXCR6 | A918 |
CD39 | B118 | CXCR3 | A625 |
CD62L | A086 | Granzyme B | A600 |
Granzyme A | A599 | TCF1 | G775 |
Tbet | P605 | FOXP3 | B877 |