适应性免疫抵抗（adaptive immune resistance, AIR）是肿瘤细胞逃避宿主免疫攻击的关键，可以加速肿瘤生长、促进肿瘤转移。三阴性乳腺癌（triple-negative breast cancer, TNBC）发病率占全部新增乳腺癌的15-20%。与其他亚型相比，TNBC具有分期高、转移能力强等特点，是预后最差的乳腺癌亚型[1]。近年研究显示，AIR在TNBC早期转移方面具有重要意义，并以此切入，研发出PD-1和PD-L1抑制剂等免疫检查点抑制剂（immune checkpoint inhibitor, ICI）[2, 3]。虽然部分临床试验取得了理想的结果，但ICI对大多数转移性TNBC患者以及多线治疗的患者，疗效并不显著[4-6]，提示TNBC AIR具有异质性。因此，我们需要对TNBC肿瘤微环境进行全局考量，从AIR的角度出发，在ICI新时代探索新型疗效预测指标。AIR受到遗传学和表观遗传学的共同调控：从遗传学角度，p53[7]、BRCA2[8]等单基因改变可以影响免疫微环境，而从表观角度，染色质重塑、DNA甲基化、组蛋白翻译后修饰、非编码RNA等因素，虽然不改变DNA序列，但可以实时地改变细胞生物学表型，以动态模式对免疫微环境加以调控[9]，是近年的研究热点。
2023年7月4日，复旦大学附属肿瘤医院教授团队在国际知名肿瘤学杂志《Cancer Communications》（IF：16.2）发表了题为“Low level of ARID1A contributes to adaptive immune resistance and sensitizes triple-negative breast cancer to immune checkpoint inhibitors”的研究，结合高通量组学筛选、人源化动物模型及大量临床样本验证等多重策略，对三阴性乳腺癌适应性免疫抵抗的表观调控模式进行了探索，发现ARID1A低表达型TNBC可诱导形成免疫抑制性微环境、促进AIR，采用免疫检查点抑制剂治疗效果较好。
为了探究调控TNBC AIR的关键性表观因子，该研究利用TNBC患者的转录组测序，基于AIR特征表达谱，结合表观基因集，发现与AIR最显著相关的表观基因是ARID1A（图1A）。ARID1A全称富含AT互作结构域1A，是染色质重塑复合物SWI/SNF的核心亚基。然后利用人TNBC细胞系MDA-MB-231敲除或过表达ARID1A，在免疫人源化小鼠中成瘤（图1B），发现ARID1A-ko型TNBC生长最快，肺转移灶最多；ARID1A-oe型TNBC虽然可以成瘤，但移植Hu-PBMC后瘤体逐步缩小至不可测出，且几乎没有肺转移（图1C-D）。不过ARID1A不影响TNBC细胞裸鼠成瘤（图1E-F），提示免疫调控是TNBC ARID1A缺失诱导疾病进展的关键。将258名来自复旦大学附属肿瘤医院（Fudan University Shanghai Cancer Center, FUSCC）的TNBC患者根据ARID1A表达高低分为4组，发现ARID1A低表达型TNBC恶性程度高、预后差，并且ARID1A是无病生存和总体生存的独立预后因素（图1G）。综上，TNBC表观因子ARID1A缺失可诱导AIR，引起不良预后。
图1. ARID1A低表达促进适应性免疫抵抗
进一步为了探究TNBC ARID1A低表达对免疫微环境的重塑作用，研究者利用临床患者TNBC组织，发现ARID1A低表达型TNBC微环境中浸润的CD8+ T细胞、滤泡辅助性T细胞、M1型巨噬细胞较少，而调节性T细胞、M2型巨噬细胞较多，表明TNBC ARID1A低表达与免疫抑制性微环境相关。在各类免疫细胞中，与TNBC 和ARID1A表达最显著相关的免疫细胞类型是CD8+ T细胞（图2A-B）。在免疫人源化小鼠和FUSCC患者中，ARID1A缺失型TNBC低表达CD8+ T细胞标志物CD8和GB（图2C-D）。体外共培养实验证实，ARID1A-ko型TNBC细胞可抑制共培养的T细胞分泌抗肿瘤细胞因子（图2E）。综上，TNBC ARID1A缺失可通过抑制CD8+ T细胞诱导AIR。
图2 . ARID1A缺失抑制CD8+ T细胞诱导适应性免疫抵抗
研究团队为探究三阴乳腺癌 ARID1A低表达如何抑制CD8+ T细胞，研究者通过转录组测序分析ARID1A-ko相比对照型MDA-MB-231细胞的基因表达变化；利用TCGA数据库中的TNBC患者，分析高、低ARID1A型TNBC的基因表达差异。结合细胞、患者两方面的差异基因，筛选参与调控CD8+ T细胞、表达变化与CD8+ T细胞活性改变趋势一致的基因，作为候选基因（图3A）。其中，表达变化最显著的候选基因是PD-L1（图3B）。因此，TNBC ARID1A低表达可能通过PD-L1抑制CD8+ T细胞，促进AIR。研究者进一步采用qPCR、Western blotting、免疫组化等，证实TNBC ARID1A低表达可诱导PD-L1上调（图3C-F）。在ARID1A-ko型MDA-MB-231细胞中敲减PD-L1，利用免疫人源化小鼠成瘤，发现虽然ARID1A-ko可促进TNBC生长、转移，但敲减PD-L1后，肿瘤生长显著减缓、肺转移灶显著减少（图3G）。
图3. ARID1A低表达诱导PD-L1表达上调
为了探究三阴乳腺癌ARID1A低表达通过上调PD-L1促进AIR这一现象的临床应用价值，研究者采用PD-L1抑制剂Atezolizumab（Ate）治疗免疫人源化TNBC荷瘤小鼠，构建ICI治疗模型（图4A）。虽然ARID1A缺失型TNBC恶性程度高，但Ate治疗可激活抗肿瘤免疫，显著抑制TNBC生长和转移（图4B-C）。CTR20191353是一项由复旦大学附属肿瘤医院乳腺及泌尿肿瘤内科主持的PD-1单抗在转移性TNBC一线治疗的Ib期临床试验[10]。研究者通过回顾分析，发现ICI对ARID1A低表达型TNBC患者疗效更佳（图4D）；比较长、短生存期的患者，发现预后较好的患者，基线TNBC ARID1A较低、PD-L1较高，并且CD8+ T细胞标志物表达较低（图4E）。
图4. PD-L1抑制剂Atezolizumab治疗ARID1A低表达引起的适应性免疫抵抗
在三阴乳腺癌中ARID1A低表达可促进AIR和TNBC进展，但也可作为肿瘤的阿喀琉斯之踵，为ICI治疗带来新的机遇。这一现象与人表皮生长因子受体2（HER2）阳性乳腺癌类似，HER2阳性患者的预后较HER2阴性患者差，采用抗HER2靶向治疗后，HER2阳性患者的预后可得到显著改善[11-13]。晚期TNBC患者疗效不佳是ICI治疗的重要困境。因此，如何筛选ICI治疗的适宜患者，是现今亟待解决的问题。该研究从表观调控的角度出发，提出TNBC ARID1A低表达可作为ICI的疗效预测指标。前期研究在卵巢癌[14]和肺癌[15]也发现，ICI对ARID1A低表达型患者疗效更好。因此，ARID1A低表达在筛选ICI适宜患者方面，具有潜在的普适性价值。
PD-L1阳性是公认的ICI疗效预测指标，但其异质性限制了临床应用价值[16, 17]。例如，携带PTEN缺失、PI3K/AKT突变、EGFR突变或MYC过表达的患者均可组成性过表达PD-L1，但肿瘤微环境缺少免疫细胞浸润，采用ICI治疗效果并不理想[18-20]。基于传统的AIR四分型理论，PD-L1阳性的肿瘤细胞和PD-1阳性的T细胞可共同诱导形成II型AIR，是唯一适宜采用ICI治疗的AIR亚型。本研究是对传统AIR分型理论的完善，虽然曾经认为低CD8+ T细胞浸润型TNBC不宜采用ICI治疗，但其中ARID1A低表达、PD-L1高表达型患者，是ICI治疗的潜在受益人群。
图5.免疫检查点抑制剂逆转三阴乳腺癌ARID1A低表达引起的适应性免疫抵抗
文章结论与讨论，启发与展望
综上，本研究从三阴乳腺癌表观调控出发，发现ARID1A低表达可诱导表达PD-L1促进AIR，但ICI治疗是逆转ARID1A低表达型三阴乳腺癌AIR、激活抗肿瘤免疫并改善预后的潜在治疗策略（图5）。
