癌癥免疫治療是改變癌癥治療模式的革命性突破。然而，即使幾種FDA批準的免疫療法已經上市，也只有少數癌癥患者能夠從中受益。這是因為癌細胞也非常狡猾，它們可以使用各種手段來防止被免疫細胞靶向和破壞。目前，各種免疫檢查點抑制劑的作用靶點是癌細胞逃避免疫系統“追捕”的手段之一。研究人員也在努力更加全面系統地了解癌細胞免疫逃逸的機制。

日前，來自多倫多大學和Agios Pharmaceuticals的研究人員合作，利用CRISPR篩選技術系統地搜索了導致癌細胞逃脫免疫系統攻擊的驅動基因。他們發現很多與自噬相關的基因是免疫逃逸的關鍵！這項研究發表在頂級科學雜志《自然》上。

CRISPR敲除篩選發現182個“核心免疫逃逸基因”

為了系統地研究不同基因對癌細胞逃脫免疫系統攻擊的影響，研究人員使用CRISPR-Cas9技術構建了一個能夠敲除19069個編碼蛋白質的基因的指導RNA(gRNA)庫。使用這種工具，他們逐個敲除了六種不同癌細胞系中編碼蛋白質的基因。這六種癌細胞系來源于乳腺癌、結腸癌、腎癌和皮膚癌，代表了具有非常廣泛遺傳背景的癌癥模型。

研究人員將這些細胞系與活化的細胞毒性T細胞(CTL)放在一起，觀察哪些基因在敲除后使癌細胞對CTL更敏感，哪些基因在敲除后使癌細胞抵抗CTL攻擊。篩查的結果發現了182個基因，這些基因在3種以上的細胞系中表現出相同的能力，能夠讓癌細胞對CTL的殺傷作用更為敏感或更具有抗性。研究人員稱這些基因為“核心癌癥固有免疫逃逸基因”（core cancer intrinsic immune evasion genes）。

通過CRISPR敲除篩選6種不同的癌細胞系，發現了182個基因(圖片來源：參考文獻[3])

自噬信號通路在免疫逃逸中的關鍵作用

通過分析這182個基因的特征，研究人員發現其中許多基因與調節干擾素(IFN)的信號通路有關。干擾素-是一種細胞因子，在許多免疫反應中起重要作用。進一步分析表明，許多與自噬相關的基因在調節干擾素-的信號通路中起著關鍵作用，其中一些基因以前沒有發現與干擾素-相關。例如，研究人員發現了一種叫做FITM2的基因，它在小鼠脂肪組織的脂肪儲存中起著關鍵作用。然而，如果FITM2基因在細胞中被敲除，它會使三種癌細胞株對CTL更敏感。

闡明自噬的研究獲得了2016年諾貝爾生理學或醫學獎。自噬作用好像細胞內的“廢物回收站”，通過回收自噬過程中產生的氨基酸，細胞可以為合成新蛋白和構建細胞器提供原料。在之前的研究中，研究人員發現，抑制自噬的藥物與其他抗癌藥物聯合使用，可能會產生更好的抗癌效果。例如，幾個研究小組發現，自噬抑制劑與MAPK信號通路抑制劑結合可以抑制不同類型腫瘤的生長。

自噬過程示意圖(來源：參考文獻[4])

在這項研究中，研究人員發現，一種名叫autophinib的自噬抑制劑可以使許多腫瘤細胞系對另一種細胞因子TNF更加敏感，TNF在細胞免疫反應中起著重要作用。這表明抑制自噬可能具有提高免疫治療效果的潛力。

“負負得正”的意外發現

同時，研究人員在論文中指出，不同基因之間的相互作用可以對腫瘤細胞的免疫逃逸產生很大影響。當他們研究與自噬相關的基因之間的相互作用時，發現敲除帶有ATG12名稱的基因會使腫瘤細胞對細胞毒性淋巴細胞更加敏感。然而，同時敲除ATG5或ATG16L1會使腫瘤細胞對細胞毒性淋巴細胞產生耐藥性。這一結果表明，腫瘤已經攜帶的一些基因突變可能決定了特定靶向藥物能否抑制癌癥進展或“適得其反”。

最后，在論文的討論中，研究人員表示，這項研究中發現的介導腫瘤從細胞毒性T細胞中逃逸的核心基因和信號通路，可能為指導新的癌癥免疫療法的開發提供了見解。

參考資料：

[1]科學家發現了幾十種讓癌細胞逃避免疫系統的基因。檢索于2020年9月24日，來自

[2] Agios有助于識別讓癌癥逃避免疫系統的基因。檢索于2020年9月24日，來自

[3]勞森等人，(2020年)。癌癥的功能基因組景觀相當于-ED細胞對殺傷的內在逃避。自然，

[4]蟲書：在線評論秀麗隱桿線蟲生物學。2019年5月9日檢索，來自

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