撰文
Qi
#肿瘤#异质性是癌症治疗（包括免疫治疗）的主要障碍。活化的T细胞可以在识别MHCI蛋白呈递的肿瘤肽后，触发穿孔素和颗粒酶等靶向释放从而杀死细胞。然而，MHCI类分子的表达缺失在某些癌症类型中很常见，比如50%的弥漫性大B细胞淋巴瘤缺乏MHCI类分子的表达，40%的非小细胞肺癌MHCI类基因杂合性缺失等。那么该采取什么策略来应对这些MHC-I缺陷肿瘤呢？
近日，来自Dana-Farber癌症研究所的YoshinagaIto团队在CancerDiscovery杂志上发表了一篇题为AddressingTumorHeterogeneitybySensitizingResistantCancerCellstoTcell-secretedCytokines的文章，他们通过基因组规模的筛选鉴定T细胞介导的MHC-I缺陷肿瘤细胞杀伤的替代途径，Rnf31（TNF信号转导）和Atg5（自噬）失活使MHC-I缺陷肿瘤细胞对T细胞衍生细胞因子引起的细胞凋亡敏感，抑制自噬可增强细胞因子在肿瘤细胞中的促凋亡作用，且源自凋亡MHC-I缺陷肿瘤细胞的抗原被树突状细胞有效地交叉呈递，导致产IFNγ和TNFα的T细胞浸润增加。
Ova特异性OT-ICD8T细胞与B16-Ova和B2m-/-B16（MHC-I缺陷型）肿瘤细胞的混合物的共培养不仅显示OT-IT细胞对B16-Ova细胞的预期耗竭，而且还显示B2m-/-肿瘤细胞数量减少。为了了解哪些途径可以在活化的CD8T细胞存在的情况下使MHC-I缺陷肿瘤细胞对凋亡敏感，作者利用CRISPR/Cas9构建了B2m-/-B16F10小鼠黑色素瘤细胞，利用慢病*载体携带的gRNA文库转导这些细胞以进行基因组规模的筛选，与B16-Ova细胞以1:1的比例混合后再与OT-IT细胞共培养，通过illumina测序对所有gRNA进行量化。结合通路分析和遗传共依赖性筛选确认TNF信号传导和自噬途径与在活化T细胞存在下不依赖于MHC-I的肿瘤细胞死亡相关，由于靶向Rnf31（TNF信号转导）和Atg5（自噬）的gRNA在筛选中强烈耗尽，于是作者靶向这两个基因进行进一步验证，发现两者的共同失活使B2m-/-肿瘤细胞对活化T细胞分泌的细胞因子敏感。为了确认介导Rnf31/Atg5-dKOB2m-/-肿瘤细胞死亡的通路，作者分别添加凋亡抑制剂Z-VAD-FMK和坏死性凋亡抑制剂necrostatin-1，前者可显着逆转Rnf31/Atg5dKO的影响，而后者几乎没有影响。
临床上癌症通常由MHC-I缺陷及正常肿瘤细胞组成，为了模拟真实情况，作者将B16-Ova细胞和B2m-/-细胞以4:1混合并完成皮下接种，在可触及肿瘤时，给予活化的OT-1T细胞并使用PD-1抗体治疗。与B2m-/-混合对照组相比，由B16-Ova和B2m-/-Rnf31-/-细胞混合形成的肿瘤生长显著减慢，由B16-Ova和B2m-/-Rnf31/Atg5-dKO细胞混合形成的肿瘤甚至被根除且没有复发，小鼠50天的存活率为%。随后，作者通过流式细胞术分析浸润免疫细胞发现与ctrl-KO肿瘤相比，Rnf31/Atg5-dKO中浸润性的产IFNγ和TNFαT细胞和NK细胞数量显着增加。那么是什么因素引起这些免疫细胞浸润增强呢？对髓样细胞群的分析发现，与ctrl-KO肿瘤相比，Rnf31/Atg5-dKO中cDC1与cDC2的比例增加，而cDC1在将抗原从凋亡的肿瘤细胞呈递给CD8T细胞和CD4T细胞方面发挥着重要作用。作者进一步通过交叉呈递试验确认了这些细胞之间存在一个正反馈回路：即T细胞衍生的细胞因子对B2m-/-Rnf31/Atg5-dKO细胞的凋亡增强了抗原从凋亡肿瘤细胞向CD8T细胞的交叉呈递，从而导致分泌IFNγ和TNFα的效应T细胞更大的肿瘤浸润。
图1.体内实验证明Rnf31和Atg5失活使得MHC-I缺陷肿瘤被活化T细胞消除。
了解机制之后，作者想知道这些途径是否可以作为药物靶点。已知cIAP1和cIAP2(cIAP1/2)在TNFR1信号通路中作为RNF31的直接上游调节剂发挥着关键作用，VPS34是一种III类磷酸肌醇3激酶(PIK3C3)在自噬中起着核心作用，并且已经开发出上述两种分子的抑制剂birinapant和SAR，于是作者测试了两种抑制剂单独及组合的作用。在与活化的T细胞上清液孵育后，两种抑制剂均能显著降低B2m-/-肿瘤细胞的数量。基于这一结果，作者进一步进行了体内测试，相较于单一疗法，两种抑制剂的联合治疗能显著减缓肿瘤生长并延长小鼠存活时间，且不伴随明显*性证据。
总的来说，这项工作证明TNF信号和自噬途径可以作为药理学靶点，使MHC-I缺陷型肿瘤细胞对T细胞衍生的细胞因子敏感并凋亡，这些发现对于抑制剂的开发及改进以用于细胞因子介导的MHC-I缺陷肿瘤的消除具有重要意义。
原文链接：