卵巢癌在美國每年約有2萬新病例，治療麵臨著嚴重的未滿足需求。卵巢癌是一種異質性疾病，包括不同的亞型，其中最常見的是高級別漿液性卵巢癌(HGSOC)。由於缺乏有效的篩查手段和模糊的腹部症狀的主導，許多女性出現了廣泛的腹膜沉積物和惡性腹水。幹擾素-ε(Interferon-ε，簡稱IFNε)是唯一在女性生殖道上皮細胞中常規表達的腫瘤抑製因子，能夠限製卵巢癌的發展。IFNε似乎已經在保護女性生殖道免受感染以及防止卵巢癌的發展、建立和晚期階段方麵發揮了作用。因此，需要基於對其發病機製的新認識來指導新的治療方法。

        2023年8月16日，哈德遜醫學研究所的通訊作者Paul J. Hertzog博士等人，在多種臨床前模型中表征了IFNε的抗腫瘤活性，並通過操縱IFNε受體IFNAR1在不同細胞區域的表達、不同程度的IFNε暴露以及全局的IFN信號測量，證明了IFNε的抗腫瘤機製涉及其直接作用於腫瘤細胞，並且至關重要的是激活了抗腫瘤免疫——IFNε能夠激活抗腫瘤的T細胞和自然殺傷細胞，並防止髓源性抑製細胞和調節性T細胞的積累和活化。該論文以Interferon-ε is a tumour suppressor and restricts ovarian cancer為題，發表在Nature期刊上。論文第一作者是哈德遜醫學研究所的Zoe R. C. Marks博士。

        為了確認IFNε是否與腫瘤生成相關，他們首先在高級別漿液性卵巢癌(HGSOC)中確認了IFNε的內源性表達，並且找到了起源細胞——FT15的分泌上皮細胞(SEC)。免疫組織化學染色顯示，健康女性的FT上皮細胞中存在IFNε表達。然後，研究者發現IFNε在癌症中的表達顯著減少。在LGSOC和HGSOC患者中，IFNε的表達水平明顯下降。通過組織芯片陣列和轉錄組數據的分析，研究者證實了在腫瘤樣本中FT中的IFNε表達減少。這種獨特的IFNε表達模式、在癌症中的減少以及老年女性中的低表達水平，都表明IFNε可能具有抑製腫瘤生成的潛力。為了支持這一假設，研究者選擇了人類HGSOC細胞係CaOV3和OVCAR4，證明了重組人IFNε具有抗增殖活性，可以延長細胞倍增時間。研究發現，IFNε是卵巢癌發展中一個重要的潛在抑製因子。在高級別漿液性卵巢癌的起源細胞——輸卵管上皮細胞中，IFNε被常規表達，但在腫瘤發展過程中逐漸喪失。

        【IFNε的抗腫瘤活性】

        為了證明IFNε在體內具有抑製腫瘤活性，研究者使用卵巢癌細胞係ID8建立了原位同基因HGSOC的臨床前模型。結果顯示，Ifne−/−小鼠相對於野生型小鼠在腫瘤注射後的六周內，腹腔內腫瘤擴散和轉移生長顯著增加。研究者還觀察到，內源性IFNε的缺失導致某些腹腔免疫細胞群的總數升高。這些發現表明IFNε具有內源性腫瘤抑製劑的特點。

        為了進一步了解IFNε的抗腫瘤特性和機製，研究者在不同臨床前模型中研究了重組IFNε的效果。在原位同基因ID8模型中，注射重組小鼠IFNε顯著抑製了腹腔轉移腫瘤的生長，這種抑製與劑量呈正相關。同時，研究者還觀察到IFNε能夠抑製正在發展的腫瘤，特別是在腹腔轉移沉積的程度上。針對晚期疾病，IFNε的治療被推遲四周，使得原位腫瘤有時間確立，但這並不降低IFNε的整體療效，它仍然強烈抑製了卵巢癌在腹腔中的擴散。

        盡管IFNε對轉移腫瘤有明顯影響，但它對原發腫瘤的大小減小的影響趨勢並不明顯。研究者觀察到，外源性IFNε治療誘導了幹擾素刺激基因IRF9的表達，並且似乎增加了CD3+T細胞的數量。這與女性HGSOC的腫瘤特點相符，這些腫瘤被認為在很大程度上缺乏免疫原性。此外，IFNε對腹腔轉移的影響顯著大於對原發腫瘤的影響，這與臨床上的情況相關，因為轉移進展是決定HGSOC女性預後的主要因素。

        最後，研究者在一個模擬晚期卵巢癌的模型中證實了IFNε對高負荷腫瘤的抑製效果，減少了腹腔內腫瘤的生長和惡性出血性腹水的發展。與另一種I型幹擾素IFNβ相比，IFNε在所有模型中表現更為有效。這一研究強調了IFNε在FRT上皮中獨特的抗腫瘤特性，以及其在抑製HGSOC腫瘤生成和轉移中的潛在作用。

        【IFNε的機製】

        傳統的I型幹擾素通常通過直接影響腫瘤細胞或間接調控免疫細胞來抑製腫瘤生長，但IFNε的這些作用尚未被深入研究。研究通過廣泛的免疫表型分析發現，在攜帶腫瘤的小鼠中，腹腔內免疫細胞數量增加，包括CD8+和CD4+T淋巴細胞、自然殺傷細胞、單核細胞、中性粒細胞和髓源性抑製細胞(MDSCs)。IFNε在已確立的腫瘤模型中減少了免疫細胞數量，但在發展中或先進的模型中隻顯示出較小的趨勢。然而，接受IFNε治療的小鼠中的免疫細胞被顯著激活，表現為CD4+和CD8+T細胞以及自然殺傷細胞上CD69表達的增加。此外，腹腔內的CD4+T細胞也顯示出免疫檢查點分子PD-1的增加。

        研究還展示了IFNε對腹腔內細胞毒性淋巴細胞的功能激活。通過對接受IFNε或PBS治療的小鼠的腹腔滲出細胞(PECs)進行實驗，研究發現接受IFNε治療的小鼠的腹腔細胞對ID8細胞的溶解能力增加，細胞毒性CD8+T細胞和自然殺傷細胞上的CD107a表達也增加。因此，IFNε不僅在腫瘤模型中調節了激活的抗腫瘤免疫細胞的比例，還在功能上激活它們來殺死腫瘤細胞。

        此外，研究還揭示了IFNε對腫瘤細胞的直接抑製作用。IFNε對ID8腫瘤細胞誘導了劑量依賴的凋亡，減少了活細胞的比例，並表現出抗增殖效應。這些效應涉及與細胞周期、增殖、存活和凋亡等相關的基因表達的改變。IFNε在體外分子和功能抗腫瘤試驗中的效應更強大，與其他I型幹擾素相比，尤其是IFNβ。

        研究還使用Ifnar1−/−小鼠探究了IFNε的直接和間接抗腫瘤作用。結果顯示，盡管在缺乏Ifnar1的小鼠中，IFNε不能直接影響免疫細胞，但它仍然通過直接作用於腫瘤細胞抑製了腫瘤的發展。然而，IFNε的間接效應，如抗腫瘤免疫應答，也在抗腫瘤效應中發揮了重要作用。

        【IFNε作為HGSOC潛在治療方法】

        研究發現，IFNε對腫瘤有多種作用方式。在體內，IFNε通過直接影響腫瘤細胞或間接作用於免疫細胞來抑製腫瘤生長。在PDX模型中，人類IFNε對敏感型HGSOC PDX111的腫瘤抑製效果顯著，通過誘導和抑製基因表達來表現。然而，在對抗性的PDX183模型中，IFNε則無法調節基因表達，導致對腫瘤的抑製效果不顯著。實驗還表明，IFNε在直接抑製腫瘤細胞的同時，還能間接激活抗腫瘤免疫反應，通過激活CD8+和CD4+T細胞、自然殺傷細胞等，從而提高它們對腫瘤細胞的殺傷能力。此外，IFNε還被發現在體外對腫瘤細胞具有直接抑製作用，誘導細胞凋亡和抑製增殖。

        通過使用PDX模型和CRISPR技術改造的腫瘤細胞線，研究表明IFNε在抗腫瘤免疫中發揮著關鍵作用。實驗證據表明，IFNε通過直接作用於腫瘤細胞和間接調節免疫細胞來抑製腫瘤生長。在PDX模型中，IFNε能夠誘導敏感型HGSOC腫瘤的基因調控，從而抑製腫瘤生長。實驗結果還顯示，在特定PDX模型中，IFNε通過激活抗腫瘤免疫細胞並促使它們殺死腫瘤細胞來產生功能性效應。此外，通過對基因表達和細胞增殖的調節，IFNε還直接影響腫瘤細胞的凋亡和增殖。當IFNε作用於腫瘤細胞時，其調節的基因與IFNβ相同，但作用更為強大。通過進一步研究IFNε對不同類型的腫瘤模型，包括缺乏IFNAR1的模型，以及免疫細胞活性和免疫環境的調節，揭示了IFNε在調節腫瘤生長和免疫應答中的關鍵作用。

        【小結展望】

        總之，該論文展示了IFNε具有保守的、跨物種的抗腫瘤性質，結合其在輸卵管上皮中的常規表達，HGSOC的發生地，以及在卵巢腫瘤發生中其表達的喪失，支持IFNε作為獨特的腫瘤抑製因子。作者證明了內源性和外源性IFNε在HGSOC的發展和治療中的潛力，特別是腹腔內免疫微環境在控製HGSOC轉移中的重要性。由於高級別漿液性卵巢癌的晚期診斷、強大的轉移能力和對化療的耐藥性，這項研究的成果為該疾病的治療提供了新的方向。IFNε的抗腫瘤活性和免疫調節作用使其成為潛在的治療候選藥物，可望改善卵巢癌患者的生存率。

        原文鏈接：

        https://www.nature.com/articles/s41586-023-06421-w