骨轉移如何讓免疫治療失靈?Osteopontin破骨細胞遠程抑制機制的關鍵啟示
論文題目:Bone metastases diminish extraosseous response to checkpoint blockade immunotherapy through osteopontin-producing osteoclasts
發表期刊:Cancer Cell
影響因子:44.264
發表時間:2025年6月
通訊作者:Qi-Jing Li(新加坡A*STAR)、賈罄竹&朱波(第三軍醫大學)
研究緣起——當骨骼成為免疫治療的“暗礁”
近幾年,免疫檢查點抑制劑(ICB)改寫了多種實體瘤的生存曲線。然而在臨床門診里,醫生們很快注意到一個現象:一旦患者合并骨轉移,原本有效的PD-1/PD-L1抗體常常“啞火”。到底是藥物無法進入骨組織,還是骨轉移制造了全身性的免疫抑制?這篇刊登在Cancer Cell上的最新研究給出了連貫而扎實的答案。
作者首先利用5個癌種、總計1800余例的真實世界數據證明:與沒有骨轉移的患者相比,骨轉移人群接受ICB治療時,中位無進展生存期縮短了兩到三倍,而這一差異在化療或靶向治療隊列中并未出現。換言之,骨轉移對ICB療效的干擾似乎具有特異性。
研究路線——臨床發現如何被追蹤到分子靶點
為了驗證“骨轉移產生遠程免疫抑制”這一假設,研究團隊建立了“皮下+骨髓內”雙瘤小鼠模型。實驗鼠體內同時擁有脛骨髓內腫瘤和皮下腫瘤,后者可以用來模擬骨外病灶。給藥階段,研究者選用了Bio X Cell的InVivoPlus anti-PD-L1(clone 10F.9G2)進行多次腹腔注射,其低內毒素、無疊氮的配方保證了免疫研究的可重復性。結果顯示,只要小鼠攜帶骨內腫瘤,皮下腫瘤即刻對PD-L1抗體喪失敏感性。
到底是誰在骨里暗中“策反”了全身免疫?血清蛋白質組學鎖定骨橋蛋白Osteopontin(OPN)為最-顯著升高的因子。進一步的體外培養發現,腫瘤“重編程”的破骨細胞大量分泌Osteopontin。當研究者使用Bio X Cell的中和抗體InVivoMAb anti-OPN(clone MPIIIB10)或是在破骨細胞中特異性敲除Spp1(OPN 基因)時,遠端皮下腫瘤對ICB的響應被成功恢復。與此同時,RANKL抗體(Bio X Cell InVivoMAb anti-RANKL,clone IK22/5)或臨床已上市的Denosumab同樣可以阻斷破骨細胞活化,印證了RANKL–破骨細胞–OPN這條軸線是導致免疫耐藥的上游事件。
單細胞轉錄組與TCR譜系配對測序進一步揭示機制:在高OPN環境下,維持抗腫瘤火力的TCF1? Tpex細胞出現銳減,并迅速滑向衰竭型Tex亞群。而當OPN被中和或破骨細胞功能受到抑制后,Tpex庫重新充盈,PD-L1抗體的抑瘤效果同步恢復。由此,一條從骨內腫瘤出發、經血循環、最終影響遠端腫瘤免疫微環境的信號通路被完整串聯起來。
實驗方法——臨床數據與多維模型的“接力跑”
為了從臨床現象追溯到分子靶點,研究團隊設計了一條環環相扣的技術路線:
1. 真實世界數據驗證
研究者整合了肺癌、乳腺癌、前列腺癌、腎癌和黑色素瘤5個ICB隊列(共1800余例),比較骨轉移與非骨轉移患者的無進展生存期(PFS)與客觀緩解率(ORR)。同時,選取匹配人群接受化療或靶向治療作為對照,以排除治療方式本身造成的偏差。
2. 動物模型構建
在C57BL/6小鼠體內同時植入脛骨髓內腫瘤與皮下腫瘤,模擬“骨內+骨外”雙灶。PD-L1功能阻斷使用Bio X Cell的InVivoPlus anti-PD-L1(clone 10F.9G2),每周腹腔注射。為了追蹤骨轉移對遠端腫瘤的影響,小鼠接受連續活體熒光成像與體積測量。
3. 血清蛋白質組與因子篩選
在動物模型及患者血樣中進行無標記質譜,用火山圖篩選顯著上調蛋白。Osteopontin以最高倍數差異入選候選靶點。隨后,研究者建立體外破骨細胞分化體系,采用腫瘤條件培養基刺激,實時定量PCR與ELISA 雙管齊下測定Spp1表達。
4. 功能與因果驗證
為確認OPN的必要性和充分性,團隊采用兩條平行策略:
中和抗體:使用Bio X Cell InVivoMAb anti-OPN(clone MPIIIB10)在腫瘤負荷小鼠體內持續給藥;
條件敲除:構建Ctsk-Cre::Spp1^fl/fl小鼠,特異性剔除破骨細胞中的OPN。此外,為阻斷破骨細胞活化,上游采用了Bio X Cell InVivoMAb anti-RANKL(clone IK22/5)及臨床等價物Denosumab。各干預組均在ICB基礎上聯合給藥,以評估療效恢復幅度。
5. 單細胞組學與 TCR 追蹤
腫瘤組織進行scRNA-seq與scTCR-seq。研究者聚焦TCF1?的“先導耗竭型”CD8? Tpex細胞,對比干預前后細胞譜系轉化與克隆擴增,并通過流式細胞術與免疫熒光驗證IFN-γ、TNF-α等效應因子表達水平。
6. 回顧性聯合治療評估
最后,作者回溯150例接受Denosumab+ICB的骨轉移患者,對比雙膦酸鹽+ICB組的影像學緩解及PFS,同時監測血清OPN動態,驗證動物數據在真實世界中的可遷移性。
研究結論——一條可被“截斷”的遠程免疫剎車
綜合動物實驗、單細胞組學以及回顧性臨床分析,論文得出了三點關鍵結論:
1. 骨轉移會系統性削弱ICB療效,其機制并非藥物分布受限,而是免疫學層面的遠程抑制。
2. 破骨細胞分泌的Osteopontin是核心介質。一旦阻斷OPN或阻斷RANKL激活鏈條,全身范圍內的ICB耐藥即可被逆轉。
3. 循環OPN可作為預測ICB療效的生物標志物。在真實世界隊列中,血清OPN水平越高,患者對ICB的客觀緩解率越低;而Denosumab降低OPN后,患者預后得到顯著改善
研究意義——從骨髓生態學到聯合療法新思路
這項工作把骨骼從傳統意義上的“轉移靶器官”上升為“全身免疫調控樞紐”。它提示我們,治療晚期癌癥時若忽視骨—免疫—腫瘤的三邊互動,可能低估了耐藥的復雜性。更重要的是,本研究給出了一種可執行的解題策略:利用Denosumab或針對OPN/RANKL的中和抗體與PD-1/PD-L1抗體聯合,有望讓骨轉移患者迎來第二次治愈機會。隨著多中心前瞻性試驗的推進,OPN或將成為臨床上“既是靶點,也是標志物”的雙重角色分子。
Bio X Cell體內級抗體的科研價值
從PD-L1功能驗證,到RANKL阻斷,再到OPN因果性測試,Bio X Cell三支抗體貫穿了整條證據鏈。超低內毒素、無疊氮的即用型制劑不僅保證了動物實驗的安全性和一致性,也讓來自不同實驗室的數據可以無縫對接。難怪PD-L1 clone 10F.9G2一支抗體就在PubMed被引用超過一千次;而RANKL與OPN抗體的應用也正迅速擴散到骨—免疫交叉研究的更多新靶點。對想要深耕免疫耐藥機制、并尋求快速驗證假說的科研團隊而言,Bio X Cell或將成為不-可或-缺的“實驗語言”。
Bio X Cell,賦能每一次科學探索。
更多產品詳情,請聯系Bio X Cell授權一級代理商—欣博盛生物
相關產品
免責聲明
- 凡本網注明“來源:化工儀器網”的所有作品,均為浙江興旺寶明通網絡有限公司-化工儀器網合法擁有版權或有權使用的作品,未經本網授權不得轉載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經本網授權使用作品的,應在授權范圍內使用,并注明“來源:化工儀器網”。違反上述聲明者,本網將追究其相關法律責任。
- 本網轉載并注明自其他來源(非化工儀器網)的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責,不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網站或個人從本網轉載時,必須保留本網注明的作品第一來源,并自負版權等法律責任。
- 如涉及作品內容、版權等問題,請在作品發表之日起一周內與本網聯系,否則視為放棄相關權利。