研究发现免疫治疗敏感的肺癌特征-肿瘤头条

研究发现免疫治疗敏感的肺癌特征

发布: 04月21日

作者: 肿瘤头条编辑部 | 阅读量 2207

　　复旦大学肿瘤医院陈海泉教授、美国纽约大学格罗斯曼医学院Kwok-KinWong研究团队发现，TSC1/TSC2(结节性硬化症复合体亚基1和亚基2)是PD-1表达和PD-1抑制剂治疗敏感性的调节因子。(Sci Adv. 2022,8::eabi9533. DOI：10.1126/sciadv.abi9533)

　　体外内实验和数据库分析表明，TSC1/TSC2 缺失定义了一种独特的 NSCLC 亚型，其特征是肿瘤微环境炎症上调和对免疫检查点抑制剂(ICB)的高敏感性。TSC1/TSC2突变患者ICB治疗后临床获益更持久、生存率更高。

　　目前，PD-L1表达是唯一获FDA批准预测NSCLC ICB疗效的生物标志物，但ICB治疗不仅提高PD-L1强阳性患者生存率，部分PD-L1阴性患者生存率也有提高，提示PD-L1表达作为生物标志物有一定缺陷。一些特定癌基因和抑癌基因体细胞突变如EGFR、KRAS和P53等，也被证实与ICB治疗反应有关。肿瘤细胞遗传变异可通过多种机制调节宿主抗肿瘤免疫应答，如调节PD-L1表达和改变肿瘤微环境。

　　为了寻找新的免疫调节剂，研究者在KrasG12D/Trp53-/-(KP)肺癌小鼠模型中进行了体外和体内CRISPR筛选，发现TSC1和TSC2是PD-L1表达的有效调节因子，可促进PD-L1表达，且对PD-1抑制剂治疗敏感。Tsc1 和 Tsc2 的 sgRNA 在 PD-L1 表达水平低的群体中显著减少，在 PD-L1 水平高的群体中则显著增加，提示 Tsc1 或 Tsc2 缺失可能促进PD-L1 表达。

　　体外筛选中两个克隆Tsc1和Tsc2的sgRNAs均富集在PD-L1高细胞群

　　已有研究表明，TSC1/TSC2可介导磷脂酰肌醇3-激酶-AKT和肝激酶B1-腺苷5′-单磷酸-活化蛋白激酶通路的相互作用，通过Rheb抑制mTORC1信号通路，发挥肿瘤抑制作用。

　　为了探讨TSC1/TSC2状态与NSCLC免疫特征的临床相关性，及ICB治疗TSC1/TSC2缺失型NSCLC的疗效，研究者先后在肺癌细胞系、患者样本、癌症基因组图谱(TCGA)数据库和同基因小鼠模型中进行了分析研究。

　　为了证实体外CRISPR筛选结果，研究者利用TSC1或TSC2的单个sgRNAs转染肺癌细胞系，及建立Tsc2-敲除(KO)KP细胞系和A549细胞系，证实TSC2缺失显著提高了细胞膜PD-L1水平。

　　体外验证Tsc2缺失可显著增加细胞膜PD-L1水平

　　研究者通过转染人TSC2编码序列补救KP-Tsc2-KO细胞系，发现TSC2再表达可明显抑制PD-L1表达水平，qRT-PCR分析表明TSC2可在转录水平上调控PD-L1表达。

　　研究者利用复旦大学附属肿瘤医院NGS队列中接受手术切除的865例NSCLC患者数据，分析了TSC1/TSC2突变状态与PD-L1表达水平的相关性。结果显示，与TSC1/TSC2野生型肿瘤相比，TSC1/TSC2突变型肿瘤的PD-L1阳性率更高。

　　由164例手术完全切除的NSCLC患者组成的组织芯片(TMA)，经免疫染色后发现，TSC2低表达患者的PD-L1表达水平高于TSC2高表达患者，提示TSC2突变缺失与PD-L1的上调相关。

　　TSC1/TSC2突变状态与PD-L1表达水平的相关性

　　研究者使用肿瘤免疫数据库TIMER 2.0通过四种算法对TSC2 mRNA水平与主要免疫细胞亚型是否存在关联进行了评估，结果显示，TSC2mRNA水平与CD8+T细胞、CD4+T细胞、调节性T细胞、树突状细胞、自然杀伤细胞和巨噬细胞的浸润均呈负相关，其中CD8+T细胞在四种算法中的相关性一致。TMA免疫组化证实，TSC2低表达肿瘤患者的T细胞活化标记物CD8A显著增加。

　　研究者利用TCGA数据库分析发现，PD-L1high/CD8Ahigh类型在TSC2低组的比例(41.4%)明显高于TSC2高组(28.2%)，表明TSC2缺失肿瘤表现出炎症性肿瘤微环境，这已被证实与免疫治疗获益相关。

　　在KP小鼠模型验证中，研究者发现相比于对照组，KP-Tsc2-KO小鼠给予PD-1抑制剂后肿瘤的生长受到显著抑制，有1例肿瘤出现完全消退。对已发表的 75 例 NSCLC 患者队列数据分析发现，其中 5 例有 TSC1/TSC2 突变的患者中 4 例表现持久临床获益，而 TSC1/TSC2 正常患者反应率仅为 47%。此外，突变的 TSC1/TSC2 与较长的无进展生存相关。

　　TSC1和/或TSC2突变患者有更持久的临床获益和较高的无进展生存率

　　该研究表明，TSC1/TSC2突变在促进PD-L1表达和T细胞浸润，及增强肿瘤免疫原性方面有显著意义，TSC1/TSC2突变NSCLC对ICB治疗敏感，表明TSC1/TSC2状态在指导ICB治疗中有重要的预测价值。

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