新见解!西安交通大学李磊教授团队:改善肾癌患者免疫疗效的新方向

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【导读】PBRM1失活突变与免疫检查点抑制剂治疗后肾细胞癌(ccRCC)的临床获益相关。然而,靶向PBRM1是否有潜力增强免疫治疗效果尚不清楚。

12月10日,西安交通大学李磊教授研究团队在期刊《Advanced Science》上发表了题为“CDC20-Mediated Selective Autophagy Degradation of PBRM1 Affects Immunotherapy for Renal Cell Carcinoma”的研究论文,本研究中,实验表明,PBRM1敲低可诱导M1型巨噬细胞极化和浸润,从而增强抗PD-1免疫疗法在RCC中的疗效。同时,CDC20催化PBRM1的K27泛素化,并通过p62介导的选择性自噬促进其降解。研究人员设计并构建了一个双环肽(PB1-p62),以靶向PBRM1和p62,从而促进PBRM1的降解。结果是,抗PD-1免疫疗法的疗效得到增强,在同种小鼠肿瘤模型中改善了总生存率。总的来说,这一发现为PB1-p62的临床应用提供了依据,并为增强RCC中野生型PBRM1患者免疫疗法的疗效提供了一种新的方法。

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https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202412967

背景信息

 01 

肾细胞癌(RCC)是全球最常见的恶性肿瘤之一,其发病率和死亡率都很高,是威胁人类健康的主要恶性疾病之一。越来越多的证据表明,基因突变是RCC发生和发展的原因。(PBRM1,也称为PB1或BAF180)是一种含有9种主要剪接体类型的亚基。PBRM1已被发现在41%的透明细胞肾细胞癌(ccRCC)中发生突变,使其成为ccRCC中仅次于VHL的第二大常见突变基因。此外,PBRM1突变还出现在其他几种恶性肿瘤中。总的来说,PBRM1被认为是一种肿瘤抑制因子,调节包括细胞周期和DNA损伤在内的多种过程。越来越多的证据表明PBRM1与免疫系统之间存在密切联系。最近,免疫疗法被认为是晚期ccRCC的一种有前途的治疗方法,这些患者的病情已太晚无法进行手术,且预后不佳。之前的临床研究表明,PBRM1的缺失会增加肾癌对T细胞介导的细胞毒性杀伤的敏感性。与PBRM1野生型患者相比,PBRM1突变患者在无进展生存期(PFS)和总生存期(OS)上显示出更高比例的显著获益。PBRM1稳定性的上位调节机制对于改善PBRM1野生型患者免疫疗法的效率至关重要。

研究过程

 02 

以往的研究已经证实,PBRM1的突变和功能丧失会促进免疫细胞的浸润,这可能会影响RCC的免疫治疗效果。因此,研究人员旨在评估野生型PBRM1对RCC免疫治疗的影响及其调节机制。研究人员首先使用shRNA构建了PBRM1敲低细胞系,并进行了RNA-seq分析。转录组数据富集分析表明,PBRM1敲低细胞中显著富集了免疫相关的信号通路。此外,来自RNA-seq分析的数据显示,在PBRM1敲低后,免疫相关通路的下游基因,尤其是多种趋化因子,显著上调。鉴于趋化因子在巨噬细胞招募和激活过程中发挥着关键作用,研究人员推测PBRM1敲低通过调节巨噬细胞招募发挥免疫调节作用。研究结果表明,PBRM1的缺失导致巨噬细胞浸润增强。此外,研究人员发现敲低Ccl7或Ccl17对巨噬细胞招募的影响微乎其微,而敲低Ccl5或Ccl20则显著降低了PBRM1缺失诱导的巨噬细胞招募。另外,与PBRM1敲除肿瘤细胞共培养后,M1型巨噬细胞标记物TNFα、IL12和IL1b的转录水平显著上调。而且,研究人员观察到Pbrm1 WT或敲除(KD) Renca异种移植瘤组织中存在浸润的巨噬细胞。这些结果表明,PBRM1敲除可在体内刺激M1型巨噬细胞的浸润和分化。

为了研究PBRM1敲低可能对ccRCC免疫治疗敏感性的影响,研究人员向BALB/c小鼠注射表达野生型或敲低Pbrm1的Renca细胞,并给予抗PD-1单克隆抗体治疗。研究结果表明,当与PD-1单克隆抗体联合治疗时,Pbrm1敲低可抑制肿瘤生长并改善生存率。为了研究巨噬细胞在PBRM1敲低介导的免疫治疗效果增强中的作用,研究人员利用氯膦酸盐脂质体清除肿瘤浸润的巨噬细胞,并评估肿瘤体积和负荷。结果表明,巨噬细胞的清除消除了PBRM1敲低在体内介导的增强免疫治疗效果,凸显了巨噬细胞招募在PBRM1介导的免疫逃避中的关键作用。同样地,沉默PBRM1显著增加了肿瘤浸润的CD8+ T淋巴细胞(TILs),这一效应可通过清除巨噬细胞逆转。此外,研究人员对RCC样本的微阵列进行了免疫组织化学染色,以评估iNOS(M1巨噬细胞的标志物)、CD8(CD8+ T细胞的标志物)和PBRM1的表达水平。研究结果表明,PBRM1表达与M1巨噬细胞细胞浸润之间存在显著的负相关(Rho = -0.3138,P = 0.0026),以及与CD8+ T细胞的浸润之间存在显著的负相关。这些结果表明,PBRM1抑制可促进M1型巨噬细胞向RCC的浸润,从而提高抗PD-1免疫疗法的效果并延长肿瘤携带小鼠的生存期。

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结论

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总之,本研究发现CDC20是PBRM1溶酶体降解的调节因子,为控制PBRM1稳态的机制提供了新的见解。CDC20调节PBRM1的K27型泛素化,促进p62介导的选择性自噬降解PBRM1。因此,有针对性地设计融合肽以阻断降解过程,可以大大降低肾癌中PBRM1的水平并提高免疫治疗的效果。这将为改善PBRM1野生型患者的免疫疗效提供新的研究方向。

【参考资料】

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202412967

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