文章来源公众号:医药速览 作者:医药速览
免疫检查点阻断(ICB)疗法在多种癌症中显示出显著疗效,但在卵巢透明细胞癌(OCCC)患者中反应率较低。OCCC是一种罕见且预后较差的卵巢癌亚型,对铂类化疗和免疫治疗的反应不佳。
文章标题
近期,Nature期刊上公布了一篇名为“PPP2R1A mutations portend improved survival after cancer immunotherapy”的文章,该文章的核心内容是研究PPP2R1A基因突变在癌症免疫治疗中的作用,特别是在卵巢透明细胞癌(OCCC)患者中,PPP2R1A突变与免疫检查点阻断(ICB)治疗后的生存改善之间的关系。研究通过临床样本分析、转录组学、蛋白质组学和动物模型实验,揭示了PPP2R1A突变如何增强肿瘤对免疫治疗的反应,并提出了PPP2R1A作为预测免疫治疗反应的潜在生物标志物的可能性。
基础实验小课堂
该研究中构建了使用PPP2R1A特异性shRNA(sh#1、sh#2和sh#3)转导的SKOV3细胞,为了检测基因编辑的效率,研究人员进行了免疫印记实验,以观察PPP2R1A蛋白的表达水平。
图中显示,与非靶向shRNA(shNC)转导的细胞相比,使用PPP2R1A特异性shRNA(sh#1、sh#2和sh#3)转导的SKOV3细胞中PPP2R1A蛋白的表达水平显著降低。这表明shRNA技术成功地实现了PPP2R1A基因的敲低,为后续的实验研究提供了可靠的基因修饰模型。
实验中使用到的实验试剂:
步骤1中使用到的蛋白酶/磷酸酶抑制剂是Thermo Fisher Scientific的Pierce 蛋白酶和磷酸酶抑制剂微型片剂 。
研究方法与结果
PPP2R1A突变与OCCC患者ICB治疗后生存改善的关系
该研究纳入了34名铂耐药OCCC患者,这些患者接受了ICB治疗(包括抗CTLA-4和抗PD-1/PD-L1抗体)。通过下一代测序分析,发现11名患者(32.4%)的肿瘤存在PPP2R1A基因突变。这些突变患者显示出显著延长的总生存期(OS)和无进展生存期(PFS),中位OS为66.9个月,而无突变患者为9.2个月(P=0.031)。此外,PPP2R1A突变患者的PFS中位数为3.0个月,显著高于无突变患者的1.8个月(P=0.034)。研究还发现,PPP2R1A突变患者在治疗过程中表现出延迟反应,有时在初始进展或稳定后才出现反应,这可能与允许患者在RECIST标准进展后继续接受免疫治疗的试验设计有关。此外,PPP2R1A突变患者中3级以上免疫相关不良事件的发生率较高(45.5% vs 13.0%),这与先前研究中发现的免疫相关不良事件与ICB治疗良好预后的正相关性一致。
PPP2R1A突变肿瘤的免疫表型特征
随后,研究人员通过RNA测序分析,发现PPP2R1A突变样本在基线时就显示出显著富集的IFNγ反应通路,表明适应性免疫反应的激活。在ICB治疗后,PPP2R1A突变样本中与炎症反应、补体途径、异体移植排斥、IFNα反应和IL-2信号传导相关的免疫反应通路进一步富集。此外,PPP2R1A突变样本在治疗后显示出更高的肿瘤浸润性CD8+T细胞和激活的自然杀伤(NK)细胞比例,以及更高的T细胞受体(TCR)和B细胞受体(BCR)丰富度。这些结果表明,PPP2R1A突变的肿瘤在ICB治疗后能够进一步激活免疫反应,增强抗肿瘤免疫能力。
PPP2R1A突变肿瘤的空间免疫细胞景观
接下来的研究发现,PPP2R1A突变样本在基线时就显示出更高的肿瘤内浸润的MHC-II+免疫细胞水平,以及更高的B细胞(特别是增殖B细胞和生发中心B细胞)密度。此外,PPP2R1A突变样本中还观察到肿瘤周围存在次级淋巴结构(TLS),这与先前研究中TLS与ICB治疗良好反应的关联一致。在ICB治疗后,PPP2R1A突变样本中肿瘤细胞周围的PD-1+CD8+T细胞和CD45RO+PD-1−CD8+记忆T细胞显著增加,尤其是围绕MHC-I+肿瘤细胞的区域。这些结果进一步支持了PPP2R1A突变与增强的抗肿瘤免疫反应之间的关系。
PPP2R1A突变肿瘤对免疫治疗的敏感性验证
最后,研究人员首先通过CRISPR技术编辑PPP2R1A基因,建立了SKOV3细胞系,并在体外实验中发现PPP2R1A敲低或突变的细胞对CAR-T细胞介导的杀伤更为敏感。此外,通过CRISPR技术纠正或引入PPP2R1A突变的细胞系在与CAR-T细胞共培养时也显示出更高的杀伤效率。在体内模型中,研究者利用人源化小鼠模型(Hu-BLT)和同种异体小鼠模型(syngeneic)验证了PPP2R1A突变肿瘤对ICB治疗的敏感性。在PPP2R1A突变的PDX模型中,抗PD-L1治疗显著减少了肿瘤体积和重量,而在野生型PPP2R1A模型中则无此效果。此外,在携带PPP2R1A突变的同种异体小鼠模型中,抗PD-L1治疗也显著减少了肿瘤负担。这些结果进一步证实了PPP2R1A突变与免疫治疗敏感性之间的因果关系。
结语
回顾上文,总结了如下关键结论:
PPP2R1A突变与生存改善:PPP2R1A突变的OCCC患者在接受ICB治疗后,中位OS显著延长至66.9个月,而无突变患者的中位OS为9.2个月(P=0.031)。
免疫反应增强:PPP2R1A突变样本在基线时就显示出增强的IFNγ反应通路,并且在ICB治疗后,这种增强更为显著。
肿瘤微环境变化:PPP2R1A突变的肿瘤在治疗后显示出更高的肿瘤浸润性CD8+T细胞和激活的自然杀伤(NK)细胞比例,以及更高的T细胞受体(TCR)和B细胞受体(BCR)丰富度。
动物模型验证:在体外和体内模型中,PPP2R1A的药理抑制或遗传修饰与多种免疫治疗形式(包括CAR-T细胞疗法和ICB)的生存改善相关。
这项研究不仅为OCCC患者提供了一个潜在的预后生物标志物,还为开发新的免疫治疗策略提供了重要的理论依据。通过深入理解PPP2R1A突变如何影响肿瘤免疫微环境,未来的研究可以探索针对PPP2R1A的靶向治疗,以提高免疫治疗的疗效。