发现结直肠癌免疫逃逸新机制

免疫检查点抑制剂(Immune checkpoint inhibitors ，ICI)已经在一部分结直肠癌(Colorectal Cancer,CRC)患者中诱导了持久的临床反应。然而，不满意的反应率和缺乏适当的生物标志物来选择合适的患者进行 ICI 治疗对目前的免疫治疗提出了重大挑战。炎症相关分子 A20与癌症免疫反应密切相关，但A20对“吃我”信号和免疫治疗效果的影响仍然难以捉摸。该研究揭示A20通过上调STC1表达以阻断“吃我”信号促进结直肠癌免疫逃避。该研究发现 A20下调在体内外显著改善了结直肠癌的抗肿瘤免疫应答和 PD-1抑制剂的疗效。

尽管存活时间延长，但许多患者对ICIs具有先天或后天的耐药性。低反应率和缺乏合适的生物标志物来选择合适的患者进行ICI治疗，严重限制了ICIs在临床上的疗效。对肿瘤抗原的适应性免疫反应的启动需要抗原呈递细胞（APC）的摄取及其向幼稚T细胞的呈递。为此，在具有低TMB和低炎症基因特征的肿瘤中，APC向肿瘤组织的浸润是有缺陷的。因此，旨在克服这一限制并进一步支持肿瘤组织中T细胞功能的新疗法可能对这类肿瘤患者大有裨益。

为了评估A20的表达高低是否与CRC患者的免疫细胞浸润和临床预后相关，该研究团队收集了118例肠癌患者肿瘤组织标本，用免疫组化技术检测了A20的表达水平以及免疫细胞浸润情况。结果显示，A20表达增高与结直肠癌组织中 CD3(+)、 CD8(+) T 细胞和巨噬细胞等免疫细胞浸润减少有关，预后也较差。

图1. A20在肠癌中的表达。

为了研究A20的表达在体内对PD-1抗体疗效的作用，研究者构建了小鼠CT-26的BALB/C小鼠皮下成瘤模型，对照组和A20敲低组内随机分成两组，分别给予IgG control 抗体和anti-mouse-PD-1抗体。结果发现，与单独敲低A20相比，联合组肿瘤生长明显受到抑制，瘤重明显低于单药组（p<0.001）。

图2. 敲低A20体内增强PD-1抗体疗效。

巨噬细胞介导的免疫监视在癌症免疫治疗中起关键作用。巨噬细胞通过识别肿瘤细胞表面的“吃我”信号并吞噬提呈抗原。因此，巨噬细胞吞噬功能的损害与 ICI 治疗的耐药性有关。为了研究 A20介导的肿瘤免疫逃避是否与巨噬细胞的吞噬功能有关，研究者利用CSF1R抗体耗竭巨噬细胞，发现敲低A20可抑制肿瘤增长，若同时耗竭巨噬细胞，抑制效果可被显著削弱。以上结果提示A20介导的免疫逃逸依赖于巨噬细胞功能。

图3. A20促进肿瘤增长与巨噬细胞有关。

为了探究A20调控肠癌免疫逃逸的机制，研究者通过RNA-seq分析A20-KO和KO后回复（RE）基因表达谱的差异。找了关键基因STC1。功能研究证明，A20可以通过上调斯钙素1蛋白（Stanniocalcin 1，STC1) ，与钙网蛋白(CRT) 结合并滞留在线粒体中来降低细胞膜易位上的“吃我”信号蛋白。

图4. A20调控CRT模式图

为了研究A20和STC1对CRT蛋白细胞膜表达的作用，研究者分别敲低A20/STC1或过表达A20/STC1，流式检测肠癌细胞膜表面CRT蛋白量。结果显示，当THC8307和HCT116细胞中的shRNA下调STC1时，细胞膜上的CRT表达显着增加。此外，A20的下调也被发现增加了 CRT 蛋白向细胞膜的易位。另一方面，在过表达 STC1或 A20 时，CRC细胞中“吃我”信号 CRT 向细胞膜的易位显着降低。

图5. A20调控CRT膜表达。

为了明确A20和STC1结合的位点，研究者分别构建了不同的结构域缺失的A20质粒和STC1质粒，找到STC1蛋白的60-88aa这段序列与A20结合，可能通过空间位阻效应抑制 Thr86的磷酸化，从而延缓STC1的降解。

图6. A20抑制GSK3β介导的STC1降解。

文章结论与讨论，启发与展望

该研究结果揭示了在 CRC 中炎症分子 A20和“吃我”信号之间的新的串扰，这可能代表了一种新的预测性生物标志物，用于选择最有可能受益于 ICI 治疗的 CRC 患者。在此研究中，癌症细胞中A20的上调通过降低CRT蛋白的细胞表面表达和以STC1-CRT依赖的方式促进肿瘤免疫逃避来促进CRC的生长。A20的高表达与PD-1抑制剂治疗的不良反应有关，与CRC患者的生存率呈负相关。基因过表达和敲除实验表明，A20在体外和体内促进肿瘤免疫逃避并诱导对ICIs的耐药性。该研究的结果表明，A20是细胞内“吃我”的信号阻断剂。靶向A20是癌症治疗中克服ICI耐药性的一种新方法。