“叛變軍師”TGF-β,如何調控腫瘤微環境-商家動態-資訊-生物在線

“叛變軍師”TGF-β,如何調控腫瘤微環境

作者:北京百普賽斯生物科技股份有限公司 2021-03-17T11:07 (訪問量:7102)

轉化生長因子β(Transforming growth factor beta,TGF-β),屬于轉化生長因子超家族的多功能細胞因子,由多種組織細胞廣泛產生。TGF-β?信號通路是由成員眾多的多功能細胞因子,與相應的受體、細胞內信號轉導分子組成的通路,并通過自分泌和旁分泌調節細胞行為,調控細胞增殖、分化、粘附、衰老和凋亡等功能,在胚胎發育、免疫反應和腫瘤發展等生物學過程中起著至關重要的作用。

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見風使舵的TGF-β

TGF-β在腫瘤發展和轉移過程中具有雙重作用,會根據腫瘤的發展進程,表現出抑制腫瘤和促進腫瘤這兩種完全相反的應答反應。

在正常細胞和癌前細胞中,TGF-β主要通過抑制細胞增殖、促進細胞凋亡和維持基因組穩定性來充當腫瘤抑制因子,從而抑制腫瘤的生長。而隨著腫瘤發育,腫瘤細胞可以適應或選擇性繞過TGF-β的抑制功能。此時的?TGF-β?就能成為腫瘤細胞生長的促進因子。

TGF-β?通過多種機制實現其腫瘤促進作用。
1.腫瘤利用TGF-β促進腫瘤的上皮細胞間充質轉化?(EMT),促進腫瘤細胞遷移、侵襲、內滲和外滲。
2.TGF-β可以通過旁分泌的方式形成有利于腫瘤轉移的腫瘤微環境(Tumor microenvironment, TME),激活癌癥相關的成纖維細胞(cancer-associated fibroblasts, CAF),促進血管生成,產生細胞外基質(Extra Cellular Matrix, ECM)并抑制抗腫瘤免疫反應,促進腫瘤轉移(圖1)。
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圖1. TGF-β的促癌和抑癌作用

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TGF-β:調控腫瘤微環境

腫瘤微環境(TME)在腫瘤免疫逃逸過程中具有關鍵作用。腫瘤微環境(TME)是指腫瘤在發生和發展過程中所處的內環境,由腫瘤細胞本身、相鄰正常組織中的間質細胞,以及這些細胞所釋放的眾多細胞因子等共同組成。這種微環境構成了一個屏障,幫助腫瘤細胞躲避機體的免疫防線,最終導致惡性腫瘤的發生及轉移。因此,腫瘤微環境(TME)是腫瘤發展的重要機,也是腫瘤臨床治療領域亟待探索的關鍵問題

TGF-β誘導的腫瘤微環境(TME)是腫瘤侵襲和轉移的重要步驟。主要途徑如下:

1.?TGF-β可以激活/分化成纖維細胞、間充質干細胞、上皮腫瘤細胞、脂肪組織來源的干細胞和內皮細胞(圖2 a)。?相關的成纖維細胞(CAFs)是腫瘤微環境(TME)的關鍵組成部分,通過提供細胞外基質(ECM)和細胞因子,刺激免疫逃逸和促進血管生成。內皮細胞位于血液和淋巴管的表面,血管通過輸送血液/氧氣/營養物質,清除廢物并控制免疫細胞和其他物質的進入和排出來滋養腫瘤,TGF-β直接和間接作用于內皮細胞來促進TME中的血管生成、遷移?(圖2 b)。

2.腫瘤微環境(TME)中散布著各種先天性和適應性免疫細胞,TGF-β通過調節腫瘤微環境(TME)中免疫細胞類群的功能來抑制免疫系統。
  • TGF-β主要通過抑制T細胞的活化、增殖、分化和遷移來抑制腫瘤的適應性免疫(圖2 c)。TGF-β通常抑制原始CD4 + T細胞分化為不同的效應子亞型,但是卻可以誘導初始T細胞轉化為Treg細胞(調節性T細胞),發揮免疫抑制作用。

  • TGF-β還可以通過抑制腫瘤抗原的加工和DCs的表達來阻斷細胞毒性CD8 + T細胞的活化和成熟,并通過抑制IFNγ和IL2的表達來抑制CD8 + T細胞的增殖。

  • 此外,TGF-β還可以促進CD8 + T細胞中抗原誘導的程序性細胞死亡蛋白1(PD-1)表達,從而導致T細胞衰竭。

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圖2. TGF-β在腫瘤微環境(TME)中的功能
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聯合治療或成制勝法寶

由于TGF-β涉及腫瘤發生發展過程的多個方面,抑制TGF-β信號傳導為抗腫瘤治療提供了多個研究靶點,這也成為當下新型抗癌療法熱門研發領域。

癌細胞經常從TGF-β誘導的細胞抑制反應中逃逸,由于大多數癌癥患者通常在化療、靶向治療或放療后表現出復發癥狀,單一的治療方案響應率有限。因此聯合療法已成為了這個領域主要發展方向之一,包括與免疫檢查點抑制劑(如PD-1/L1抗體)、細胞毒性藥物、放療、癌癥疫苗等聯用。?目前臨床研究數據來看,PD-L1抗體與TGF-β抗體聯合使用的抗腫瘤效果比單藥治療明顯(表1)。但TGF-β抑制劑如何在患者中引發抗癌作用尚不明確,進一步深入理解腫瘤患者機體中各個組分與TGF-β信號間的互相作用,是未來提高臨床療效的關鍵。

表1??PD-L1抗體與TGF-β抗體聯合使用


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TGF-β信號傳導在腫瘤免疫逃逸中的重要作用使它在科學研究和臨床研究中引起極大關注。深入了解TGF-β的機制可協助臨床一線人員優化腫瘤治療方案,為生物藥企業開發新的癌癥治療藥物提供可靠的指導方向。

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ACROBiosystems自主開發的一系列TGF-beta 1、Latent TGF-beta 1、TGF-beta 3、TGF-beta RII蛋白,生物活性經Cell based assay /ELISA等多種技術驗證,并獲得客戶良好反饋。且免費提供相應的protocol幫助您縮短研發周期。

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產品列表
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分子名 貨號 產品描述
TGF-beta ? 1 TG1-H4212 ActiveMax? Human TGF-Beta 1 / TGFB1 Protein, Tag Free
TG1-H8217 Biotinylated Human TGF-Beta 1 / TGFB1 Protein, Avitag?
TG1-M5218 Mouse TGF-Beta 1 / TGFB1 Protein
TGF-beta ? RII TG2-H5252 Human TGF-beta RII / TGFBR2 Protein, Fc Tag
TG2-H82E4 Biotinylated Human TGF-beta RII / TGFBR2 Protein, His,Avitag?
TG2-H82F6 Biotinylated Human TGF-beta RII / TGFBR2 Protein, Fc,Avitag? ? (MALS verified)
TG2-H52H5 Human TGF-beta RII / TGFBR2 Protein, His Tag (MALS verified)
TG2-M82H5 Biotinylated Mouse TGF-beta RII / TGFBR2 Protein, His,Avitag?
LAP ? (TGF-beta 1) LAP-H5245 Human LAP (TGF-beta 1) Protein, His Tag
LAP-H82Q6 Biotinylated Human LAP (TGF-beta 1) Protein, His,Avitag?
Latent ? TGF-beta 1 TG1-H524x Human Latent TGF-beta 1 / TGFB1 Protein, His Tag
TG1-H82Qb Biotinylated Human LAP (TGF-beta 1) Protein, His,Avitag?
TG1-C5243 Cynomolgus Latent TGF-beta 1 (C33S) Protein, His Tag
TGF-beta ? 3 TG3-H8218 Biotinylated Human Latent TGF-beta 3 / Latent TGFB3 Protein, ? Avitag?

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驗證數據

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生物活性經多平臺驗證

ELISA

Immobilized ActiveMax? Human TGFB1, Tag Free (Cat. No.?TG1-H4212) at 2 μg/mL (100 μL/well) can bind Human TGFBR2, Fc Tag (Cat. No.?TG2-H5252) with a linear range of 0.3-5 ng/mL (QC tested).

點擊申請Protocol

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Immobilized Human LAP (TGF-beta 1), His Tag (Cat. No.?LAP-H5245) at 2 μg/mL (100 μL/well) can bind Biotinylated Human ITGAV&ITGB6 Heterodimer Protein, His,Avitag&Tag Free (Cat. No. IT6-H82E4) with a linear range of 0.8-25 ng/mL (QC tested).

點擊申請Protocol

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Cell based assay
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ActiveMax? Human TGFB1, Tag Free (Cat. No.?TG1-H4212) inhibits the IL-4-dependent proliferation of TF-1 cells. The ED50 for this effect is 0.43-0.91 ng/mL (Routinely tested).

點擊申請Protocol

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參考文獻

1. Zhao H, et al., Int Immunopharmacol 2020 Dec;89(Pt B):107101.

2.?Liu S, et al., Signal Transduct Target Ther. 2021 Jan 8;6(1):8.

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