Prostaglandin-mediated cancer immunoevasion; identification of target cell populations and elucidation of their mechanisms

前列腺素介导的癌症免疫逃避；

• 批准号: 20H00498
• 负责人: 成宮 周
• 金额: $ 29.12万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H00498/
• 关键词: 腫瘍微小環境; プロスタグランジン; T/NK 細胞; プロスタグランジンE2; EP4受容体; scRNAseq; CD8+ T cells; myeloid cells; regulatory T cells; dendritic cells; プロスタグランジンE受容体EP2; プロスタグランジンE受容体EP4; 免疫細胞; 炎症; NFkB; 免疫抑制; 制御性T細胞; プロスタグランジンE受容体; 腫瘍免疫回避; 単一細胞RNA解析; mregDC; が

本研究は、腫瘍微小環境におけるプロスタグランジンE2(PGE2)の働きを、まず、LLC1とCT26マウス腫瘍浸潤免疫細胞に対するPGE受容体EP2及びEP4阻害薬の効果をscRNAseq解析で明らかにし、そこで見出されたPGE2作用の分子メカニズムをin vitroで解明するとともに、マウスで見出されたPGE2作用がヒト腫瘍でも働いているかをヒト腫瘍のscRNAseqの結果と比較対照して検証することである。これまで以下の成果を得ている。1. LLC1マウス腫瘍の増殖がEP2/EP4阻害薬で抑制されることから、そのメカニズムを腫瘍浸潤免疫細胞のscRNAseqで解析し、ここでは PGE2-EP2/EP4経路が①腫瘍への制御性T細胞の誘引と活性化に働き免疫抑制を起こしていること、②腫瘍浸潤骨髄系細胞に働きNFkB経路を活性化して炎症促進に働いていること、③ type Iインターフェロンの産生抑制を起こして抗腫瘍免疫の抑制に働いていること、を明らかにした。これはPGE2が免疫抑制と炎症惹起を繋ぐhubとして働いていることを明らかにしたものである。2. CT26マウス腫瘍の増殖がEP4阻害薬単独で抑制できること、また、これが抗PD1抗体と相乗効果を発揮することを見出し、各々の条件下で腫瘍に浸潤する免疫細胞のscRNAseqを行い、浸潤細胞クラスターを同定した。現在、各々の細胞クラスターの特徴とこれがEP4阻害薬でどう変化するかを遺伝子発現変化をもとに解析中である。３．ヒト乳がん、卵巣がん、大腸がん、各５例の手術標本のscRNAseqより抽出した各細胞クラスターでのEP4発現と相関する遺伝子発現シグナチャーの上記マウス腫瘍での存在と阻害薬による変化の有無を比較検証中である。４．上記PGE2-EP4経路の制御性T細胞の活性化をin vitroで再現に成功、分子メカニズムを解析中である。

在本研究中，我们首先通过scRNAseq分析阐明前列腺素E2（PGE2）在肿瘤微环境中的作用，以阐明PGE受体EP2和EP4抑制剂对LLC1和CT26小鼠肿瘤浸润免疫细胞的影响。该研究旨在阐明PGE2在体外作用的分子机制，并通过与scRNAseq对人类肿瘤的结果进行比较和对比，验证在小鼠中发现的PGE2作用是否也对人类肿瘤起作用。到目前为止，我们已经获得了以下结果。 1. 由于LLC1小鼠肿瘤生长被EP2/EP4抑制剂抑制，我们利用肿瘤浸润免疫细胞的scRNAseq分析了其机制，在这里我们发现PGE2-EP2/EP4通路与①调节性T细胞对肿瘤的作用有关(2)作用于肿瘤浸润骨髓细胞，激活NFkB通路并促进炎症(3)型；研究表明，该药可抑制干扰素 I 的产生，从而抑制抗肿瘤免疫。这表明 PGE2 作为连接免疫抑制和炎症诱导的枢纽发挥作用。 2.我们发现单独使用EP4抑制剂可以抑制CT26小鼠肿瘤的生长，并且与抗PD1抗体具有协同作用，我们对每种条件下浸润肿瘤的免疫细胞进行了scRNAseq，并研究了簇的鉴定。我们目前正在分析每个细胞簇的特征以及它们如何随着 EP4 抑制剂的基因表达变化而变化。 3.我们使用 scRNAseq 在上述小鼠肿瘤中研究了从 5 例人类乳腺癌、卵巢癌和结直肠癌手术标本中提取的每个细胞簇中是否存在与 EP4 表达相关的基因表达特征，以及它们是否发生改变目前正在进行抑制剂的对比验证。 4.我们已经在体外成功重现了PGE2-EP4通路中调节性T细胞的激活，目前正在分析其分子机制。

项目成果

PGE2-EP2/EP4 signaling elicits immunosuppression by driving the mregDC-Treg axis in inflammatory tumor microenvironment

PGE2-EP2/EP4 信号传导通过驱动炎症肿瘤微环境中的 mregDC-Treg 轴引发免疫抑制

• 发表时间: 2022
• 影响因子: 8.8
• 作者: Dean Thumkeo; Siwakorn Punyawatthananukool; Somsak Prasongtanakij; Ryuma Matsuura; Kentaro Arima; Huan;Nie; Rie Yamamoto; Naohiro Aoyama; Hisao Hamaguchi; Shingo Sugahara; Shinobu Takeda; Varodom Charoensawan; Atsushi Tanaka; Shimon Sakaguchi; Shuh Narumi
• 通讯作者: Shuh Narumi

LPA suppresses T cell function by altering the cytoskeleton and disrupting immune synapse formation

LPA 通过改变细胞骨架和破坏免疫突触形成来抑制 T 细胞功能

• DOI: 10.1073/pnas.2118816119
• 发表时间: 2022-04-12
• 作者: Kremer Kimberly N.;Buser Alan;Thumkeo Dean;Narumiya Shuh;Jacobelli Jordan;Pel;a Roberta;Torres Raul M.
• 通讯作者: Torres Raul M.

PGE2-EP2/EP4 signaling elicits immunosuppression by driving the mregDC-Treg axis in inflammatory tumor microenvironment.

PGE2-EP2/EP4 信号传导通过驱动炎症肿瘤微环境中的 mregDC-Treg 轴来引发免疫抑制。

• DOI: 10.1016/j.celrep.2022.110914
• 发表时间: 2022
• 影响因子: 8.8
• 作者: Thumkeo D; Punyawatthananukool S; Prasongtanakij S; Matsuura R; Arima K; Nie H; Yamamoto R; Aoyama N; Hamaguchi H; Sugahara S; Takeda S; Charoensawan V; Tanaka A; Sakaguchi S; Narumiya S.
• 通讯作者: Narumiya S.

制御性T 細胞に対するプロスタグランジンE2 の作用および分子制御機構の解明

阐明前列腺素E2对调节性T细胞的作用和分子控制机制

• 发表时间: 2021
• 作者: 松浦 竜真;Thumkeo Dean;成宮 周
• 通讯作者: 成宮 周

PGE2-EP2/EP4 signaling elicits immunosuppression by driving the mregDC-Treg axis in inflammatory tumor microenvironment.

PGE2-EP2/EP4 信号传导通过驱动炎症肿瘤微环境中的 mregDC-Treg 轴来引发免疫抑制。

• DOI: 10.1016/j.celrep.2022.110914
• 发表时间: 2022
• 影响因子: 8.8
• 作者: Thumkeo D; Punyawatthananukool S; Prasongtanakij S; Matsuura R; Arima K; Nie H; Yamamoto R; Aoyama N; Hamaguchi H; Sugahara S; Takeda S; Charoensawan V; Tanaka A; Sakaguchi S; Narumiya S.
• 通讯作者: Narumiya S.