أدوار الحالات النخاعية المثبطة للمناعة في عدم استجابة مثبطات نقاط التفتيش في سرطان القولون والمستقيم: بروتيوميات الخلايا الفردية والمكانية، وطرق إعادة البرمجة
Roles of immunosuppressive myeloid states in colorectal cancer checkpoint inhibitor non-response: single-cell and spatial proteomics, and reprogramming approaches

المجلة: Frontiers in Immunology، المجلد: 16
DOI: https://doi.org/10.3389/fimmu.2025.1742654
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41567197
تاريخ النشر: 2026-01-06
المؤلف: Yu Dai وآخرون
الموضوع الرئيسي: الخلايا المناعية في السرطان

نظرة عامة

تناقش ورقة البحث التحديات المتعلقة بفعالية مثبطات نقاط التفتيش المناعية (ICI) في سرطان القولون والمستقيم (CRC)، مع تسليط الضوء بشكل خاص على التباين الواضح في الاستجابات بين الأورام التي تعاني من عجز في إصلاح الأخطاء (dMMR)/عدم استقرار الميكروساتلايت العالي (MSI-H) والأورام التي تتمتع بكفاءة إصلاح الأخطاء (pMMR)/المستقرة ميكروساتلايت (MSS). يُعزى المقاومة الملحوظة في أورام pMMR/MSS إلى نظام بيئي نقيض للمناعة يتميز بخلايا البلعمة المرتبطة بالأورام SPP1high، والخلايا المتعادلة، وخلايا الدندريتية التنظيمية، والتي تعيق بشكل جماعي تنشيط خلايا T وتعزز استبعاد الورم. تؤكد الورقة على أهمية تقنيات البروتيوميات أحادية الخلية والمكانية في توضيح هذه البيئات المثبطة، والتي يمكن أن تُفيد في تصنيف المرضى ومراقبة العلاج.

يقترح المؤلفون أن إعادة برمجة، بدلاً من إلغاء، الأقسام النخاعية هي استراتيجية واعدة لتعزيز فعالية حجب PD-(L)1. يحددون عدة مسارات قابلة للتنفيذ، بما في ذلك PI3Kg، CSF1-CSF1R، ومحاور إشارات كيموكين المختلفة، كأهداف محتملة للتدخل العلاجي. تدعو الورقة إلى دمج هذه الاستراتيجيات لإعادة البرمجة مع علاج ICI، مدعومة بتصميمات تجريبية قوية تتضمن نقاط نهاية أحادية الخلية ومكانية لتقييم آثار العلاج. يدعو المؤلفون إلى منهجيات موحدة لضمان القابلية للتكرار ويبرزون الحاجة إلى تصنيفات متناسقة للحالات النخاعية لتحسين تطوير الأدوية ونتائج المرضى في CRC.

مقدمة

تتناول مقدمة هذه الورقة البحثية الاستجابات المتناقضة لسرطان القولون والمستقيم (CRC) لمثبطات نقاط التفتيش المناعية (ICIs)، مع تسليط الضوء على أن الفوائد السريرية المستدامة تُلاحظ بشكل أساسي في الأورام التي تعاني من عجز في إصلاح الأخطاء/عدم استقرار الميكروساتلايت العالي (dMMR/MSI-H)، بينما تُظهر الأورام التي تتمتع بكفاءة إصلاح الأخطاء/المستقرة ميكروساتلايت (pMMR/MSS) بشكل كبير المقاومة. يُعزى هذا التباين إلى الاختلافات في بيئة الورم المناعية، مما يدفع إلى التحقيق في الحواجز أمام العلاج المناعي الموجه لخلايا T في CRC. تؤكد الورقة على دور السكان النخاعيين المثبطين للمناعة، بما في ذلك خلايا البلعمة المرتبطة بالأورام (TAMs) وخلايا المثبطات المشتقة من النخاع (MDSCs)، كعوامل رئيسية في عدم الاستجابة لمثبطات ICI، والتي تعيق تنشيط خلايا T من خلال آليات مختلفة مثل ضعف تقديم المستضد وزيادة تنظيم لقمات نقاط التفتيش.

علاوة على ذلك، تناقش المقدمة أهمية التصوير البروتيومي المكاني والتسلسل الجيني أحادي الخلية في توضيح التباين والتنظيم المكاني للخلايا النخاعية في CRC. لقد كشفت هذه المنهجيات عن حالات نخاعية متميزة تتوافق مع الحساسية العلاجية والمقاومة، مما يبرز الإمكانية لإعادة برمجة النخاع كاستراتيجية لتعزيز فعالية ICI. تهدف المراجعة إلى تجميع المعرفة الحالية حول الحالات النخاعية المثبطة للمناعة في CRC واقتراح استراتيجيات إعادة البرمجة التي تستهدف هذه الدوائر، وبالتالي تحويل CRC المستبعد من المناعة إلى نمط استجابة للعلاج المناعي.

مناقشة

تسلط قسم المناقشة في ورقة البحث الضوء على المشهد المعقد للحالات النخاعية المثبطة للمناعة في سرطان القولون والمستقيم (CRC)، مع التركيز على أدوار مختلف السكان النخاعيين، بما في ذلك خلايا البلعمة المرتبطة بالأورام SPP1^high (TAMs)، وخلايا المثبطات المشتقة من النخاع الحبيبية (MDSCs)، وخلايا الدندريتية الناضجة (mregDCs). تتميز هذه السكان بعلامات نسخ وبروتين متميزة، حيث تُعتبر البلعميات SPP1^high ملحوظة بشكل خاص لارتباطها بإعادة تشكيل المصفوفة خارج الخلوية واستبعاد خلايا T. تؤكد الدراسة على أن هذه الحالات النخاعية تشكل حواجز مترابطة تحد من تنشيط خلايا T ووظيفتها، مما يساهم في ضعف فعالية مثبطات نقاط التفتيش المناعية (ICIs) في CRC، خاصة في الأورام التي تتمتع بكفاءة إصلاح الأخطاء (pMMR) والمستقرة ميكروساتلايت (MSS).

يدعو المؤلفون إلى استراتيجيات علاجية تهدف إلى إعادة برمجة الأقسام النخاعية بدلاً من إلغائها لتعزيز فعالية حجب PD-(L)1. يحددون عدة أهداف واعدة، بما في ذلك مسار الفوسفوإنوزيتيد 3-كيناز-غاما (PI3Kγ) في TAMs، ومحور CSF1-CSF1R، ومسارات إشارات الكيموكين مثل IL-8/CXCL1/2-CXCR1/2. تؤكد الورقة على أهمية دمج هذه الأساليب لتفكيك الآليات المثبطة الزائدة وتحسين تسلل خلايا T ووظيفتها. علاوة على ذلك، تدعو إلى دمج تقنيات التوصيف أحادي الخلية والمكانية في التجارب السريرية لفهم أفضل لديناميات الحالة النخاعية وتأثيرها على نتائج العلاج، بهدف تحويل الأورام المستبعدة من المناعة إلى سياقات استجابة للعلاج بواسطة نقاط التفتيش.

Journal: Frontiers in Immunology, Volume: 16
DOI: https://doi.org/10.3389/fimmu.2025.1742654
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41567197
Publication Date: 2026-01-06
Author(s): Yu Dai et al.
Primary Topic: Immune cells in cancer

Overview

The research paper discusses the challenges of immune checkpoint inhibitor (ICI) efficacy in colorectal cancer (CRC), particularly highlighting the stark contrast in responses between deficient mismatch repair (dMMR)/microsatellite instability-high (MSI-H) tumors and proficient mismatch repair (pMMR)/microsatellite stable (MSS) tumors. The resistance observed in pMMR/MSS tumors is attributed to an immunosuppressive myeloid ecosystem characterized by SPP1high tumor-associated macrophages, neutrophils, and regulatory dendritic cells, which collectively hinder T-cell activation and promote tumor exclusion. The paper emphasizes the importance of single-cell and spatial proteomic technologies in elucidating these suppressive microenvironments, which can inform patient stratification and therapeutic monitoring.

The authors propose that reprogramming, rather than ablation, of myeloid compartments is a promising strategy to enhance the effectiveness of PD-(L)1 blockade. They identify several actionable pathways, including PI3Kg, CSF1-CSF1R, and various chemokine signaling axes, as potential targets for therapeutic intervention. The paper advocates for the integration of these reprogramming strategies with ICI therapy, supported by robust trial designs that incorporate single-cell and spatial endpoints to assess treatment effects. The authors call for standardized methodologies to ensure reproducibility and highlight the need for harmonized classifications of myeloid states to optimize drug development and patient outcomes in CRC.

Introduction

The introduction of this research paper addresses the contrasting responses of colorectal cancer (CRC) to immune checkpoint inhibitors (ICIs), highlighting that durable clinical benefits are primarily observed in mismatch repair-deficient/microsatellite instability-high (dMMR/MSI-H) tumors, while mismatch repair-proficient/microsatellite-stable (pMMR/MSS) tumors largely exhibit resistance. This discrepancy is attributed to differences in tumor-immune ecology, prompting investigations into the barriers to T-cell-directed immunotherapy in CRC. The paper emphasizes the role of immunosuppressive myeloid populations, including tumor-associated macrophages (TAMs) and myeloid-derived suppressor cells (MDSCs), as key contributors to ICI nonresponse, which hinder T-cell activation through various mechanisms such as impaired antigen presentation and the upregulation of checkpoint ligands.

Furthermore, the introduction discusses the significance of spatially resolved proteomic imaging and single-cell RNA sequencing in elucidating the heterogeneity and spatial organization of myeloid cells in CRC. These methodologies have revealed distinct myeloid states that correlate with therapeutic sensitivity and resistance, underscoring the potential for myeloid reprogramming as a strategy to enhance ICI efficacy. The review aims to synthesize current knowledge on immunosuppressive myeloid states in CRC and to propose reprogramming strategies targeting these circuits, thereby converting immune-excluded CRC into a responsive phenotype for immunotherapy.

Discussion

The discussion section of the research paper highlights the complex landscape of immunosuppressive myeloid states in colorectal cancer (CRC), focusing on the roles of various myeloid populations, including SPP1^high tumor-associated macrophages (TAMs), granulocytic myeloid-derived suppressor cells (MDSCs), and mature dendritic cells (mregDCs). These populations are characterized by distinct transcriptional and protein markers, with SPP1^high macrophages being particularly notable for their association with extracellular matrix remodeling and T-cell exclusion. The study emphasizes that these myeloid states form interconnected barriers that limit T-cell priming and function, contributing to the poor efficacy of immune checkpoint inhibitors (ICIs) in CRC, especially in mismatch repair-proficient (pMMR) and microsatellite-stable (MSS) tumors.

The authors advocate for therapeutic strategies aimed at reprogramming rather than ablating myeloid compartments to enhance the effectiveness of PD-(L)1 blockade. They identify several promising targets, including the phosphoinositide 3-kinase-gamma (PI3Kγ) pathway in TAMs, the CSF1-CSF1R axis, and chemokine signaling pathways such as IL-8/CXCL1/2-CXCR1/2. The paper underscores the importance of combining these approaches to dismantle redundant suppressive mechanisms and improve T-cell infiltration and function. Furthermore, it calls for the integration of single-cell and spatial profiling techniques in clinical trials to better understand myeloid state dynamics and their impact on treatment outcomes, ultimately aiming to convert immune-excluded tumors into responsive contexts for checkpoint therapy.