マウス扁平上皮癌における腫瘍リクルート骨髄系細胞の違いは、TLR7アゴニストとPD-L1遮断薬を併用した免疫療法の有効性に影響を及ぼす

Differences of tumor-recruiting myeloid cells in murine squamous cell carcinoma influence the efficacy of immunotherapy combined with a TLR7 agonist and PD-L1 blockade.

抄録

目的:

腫瘍微小環境の免疫状態は、臨床転帰に著しい影響を及ぼす。ここでは、扁平上皮癌の2つのマウスモデルにおいて腫瘍浸潤白血球（TIL）の免疫環境を調べ、これらのモデルにおけるTLR7作動薬、免疫チェックポイント阻害薬を含む免疫療法剤と化学療法剤ゲムシタビンの効果を比較した。

OBJECTIVES: The immune status of the tumor microenvironment has a marked impact on clinical outcomes. Here we examined the immune environments of tumor-infiltrating leukocytes (TILes) in two murine models of squamous cell carcinoma and compared the effects of immunotherapeutic agents, including a TLR7 agonist and an immune checkpoint inhibitor, and a chemotherapeutic agent, gemcitabine, in these models.

材料と方法:

NR-S1-およびSCCVII-グラフトマウスからのTILをフローサイトメトリーで解析した。NR-S1接種マウスにレジキモド（合成TLR7アゴニスト）、抗PD-L1抗体、またはその両方を投与し、腫瘍増殖とTILを調べた。CD11b細胞を減少させるためにゲムシタビンを投与した。

MATERIALS AND METHODS: TILes from NR-S1- and SCCVII-grafted mice were analyzed by flow cytometry. NR-S1-inoculated mice received resiquimod (a synthetic TLR7 agonist), an anti-PD-L1 antibody, or both, and tumor growth and TILs were examined. Gemcitabine was administered to deplete CD11b cells.

結果:

NR-S1およびSCCVIIを接種したマウスのTILの50％以上がCD11bGr-1細胞であった。NR-S1 CD11b細胞の大部分はLy6GLy6CF4/80腫瘍関連好中球（TAN）であり、SCCVII CD11b細胞の大部分はLy6GLy6CF4/80腫瘍関連マクロファージであった。NR-S1 TANはMHCクラスIIとCD86を発現していませんでしたが、活性酸素種とPD-L1を発現していました。Resiquimodは単独でも抗PD-L1抗体との併用でもNR-S1腫瘍を退縮させませんでしたが、併用によりCD8/制御性T細胞比が上昇し、CD8 TILにおけるIFN-γとPD-1の発現が増加しました。併用療法の前に低用量のゲムシタビンを投与すると、NR-S1腫瘍の進行が抑制された。

RESULTS: More than 50% of TILes from NR-S1- and SCCVII-inoculated mice were CD11bGr-1 cells. A major fraction of NR-S1 CD11b cells was Ly6GLy6CF4/80 tumor-associated neutrophils (TANs) and the majority of SCCVII CD11b cells were Ly6GLy6CF4/80 tumor-associated macrophages. NR-S1 TANs did not express MHC class II and CD86, but did express reactive oxygen species and PD-L1. Resiquimod, alone and in combination with an anti-PD-L1 antibody, did not regress NR-S1 tumors, but the combination increased the CD8/regulatory T cell-ratio, and IFN-γ and PD-1 expression in CD8 TILes. Pre-administration of low-dose gemcitabine prior to the combination treatment suppressed the progression of NR-S1 tumors.

結論:

TANの豊富な動員を有するNR-S1腫瘍は、TLR7アゴニスト単独およびPD-1遮断薬との併用による治療に抵抗性であり、ゲムシタビンによる追加治療が必要であった。腫瘍浸潤CD11b骨髄系細胞の表現型と状態は、免疫療法剤の有効性に影響を及ぼす可能性がある。

CONCLUSIONS: NR-S1 tumors with abundant recruitment of TANs were resistant to treatments with a TLR7 agonist, alone and in combination with PD-1 blockade, and required an additional gemcitabine treatment. The phenotype and status of tumor-infiltrating CD11b myeloid cells may influence the efficacy of immunotherapeutic agents.