作為癌癥治療的“第四極”,以免疫檢查點(diǎn)抑制劑(ICIs)為代表的免疫治療仍然發(fā)展迅猛,不僅在適應(yīng)證上繼續(xù)開疆拓土,藥物種類也不斷豐富,尤其是首個(gè)LAG-3抑制劑在2022年獲批,將與PD-1/L1抑制劑和CTLA-4抑制劑并肩作戰(zhàn)。
但不可否認(rèn)的是,免疫治療距離發(fā)展中“啃硬骨頭”的階段也越來越近,許多棘手的難題都在制約其臨床療效,例如胰腺癌等免疫“冷腫瘤”久攻不下,而T細(xì)胞耗竭等因素,也使許多患者難以實(shí)現(xiàn)持久病情控制和長生存。
那么免疫治療破局的關(guān)鍵點(diǎn)在哪里?有人把目光投向了癌癥中比比皆是的表觀遺傳改變,如果能明確影響抗腫瘤免疫應(yīng)答的表觀遺傳機(jī)制和通路,就能設(shè)法增援正處于苦戰(zhàn)之中的免疫治療,找到全新的藥物乃至聯(lián)合治療方案。
近期在Clinical Cancer Research期刊上,耶魯大學(xué)醫(yī)學(xué)院嚴(yán)欽(Qin Yan)教授等三位專家就共同撰文,討論了表觀遺傳對(duì)癌細(xì)胞-T細(xì)胞相互作用的影響,尤其是如何借此增強(qiáng)癌細(xì)胞免疫原性、預(yù)防T細(xì)胞耗竭,從而破解制約免疫治療效果的兩大關(guān)鍵枷鎖,一起來看這篇專家銳評(píng)吧!
表觀遺傳對(duì)癌細(xì)胞免疫原性的調(diào)節(jié)
部分實(shí)體瘤之所以會(huì)成為對(duì)ICIs治療缺乏應(yīng)答的“冷腫瘤”,主要是腫瘤中的癌細(xì)胞免疫原性較低、新抗原較少,而學(xué)界對(duì)此提出的破解策略,就包括通過表觀遺傳調(diào)節(jié),使正常情況下被靜默的基因組非編碼區(qū),如長末端重復(fù)序列(LTR)、長/短散在核元件等恢復(fù)表達(dá),從而讓癌細(xì)胞免疫原性增強(qiáng),為ICIs創(chuàng)造戰(zhàn)機(jī)。
2015年先后發(fā)表在《細(xì)胞》的兩項(xiàng)研究顯示,使用阿扎胞苷抑制DNA甲基化,可誘導(dǎo)屬于LTR的內(nèi)源性反轉(zhuǎn)錄病毒(ERV)表達(dá)和轉(zhuǎn)錄上調(diào),進(jìn)而激活抗病毒相關(guān)的干擾素信號(hào)通路,也就是“模擬病毒感染”來增敏卵巢癌和結(jié)直腸癌細(xì)胞,使ICIs更好地抑制腫瘤。
此外有研究顯示,H3K4去甲基化酶LSD1或KDM5B的表達(dá)缺失,也會(huì)通過解除ERV的表達(dá)沉默,激活干擾素信號(hào)通路,增強(qiáng)T細(xì)胞對(duì)腫瘤的浸潤和PD-1抑制劑的療效;組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶SETDB1也可以通過相似機(jī)制,參與癌細(xì)胞免疫逃逸的調(diào)節(jié),且存在于多種癌癥中;類似的靶標(biāo)還有SUV39H1、G9A、EZH2等等。
表觀遺傳如何調(diào)節(jié)T細(xì)胞耗竭
表觀遺傳對(duì)T細(xì)胞的發(fā)育、分化、激活、細(xì)胞因子釋放及免疫記憶都有重要影響,而且還能參與調(diào)節(jié)PD-1等免疫檢查點(diǎn)的表達(dá),因此特定的表觀遺傳標(biāo)志物,已被證明可用于預(yù)測(cè)免疫治療的療效和患者預(yù)后。而表觀遺傳對(duì)T細(xì)胞耗竭的調(diào)節(jié),可能對(duì)現(xiàn)有免疫療法的影響更加深遠(yuǎn)。
目前認(rèn)為,T細(xì)胞耗竭的特征為產(chǎn)生IL-2、IFN-γ和TNF-α的能力下降,且清除抗原的能力減弱。除終末耗竭的CD8+T細(xì)胞亞群外,近年來研究又發(fā)現(xiàn)了耗竭性的CD8+T細(xì)胞祖細(xì)胞,這部分具有自我更新能力的T細(xì)胞,同樣對(duì)免疫治療非常重要,這兩類耗竭T細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄組學(xué)及細(xì)胞表面標(biāo)志物研究已相當(dāng)深入。
但表觀遺傳調(diào)節(jié)耗竭的相關(guān)機(jī)制仍未充分闡明。從現(xiàn)有研究來看,表觀遺傳調(diào)節(jié)的影響可能主要在ICIs治療之后:ICIs往往可以短暫地重編程或激活T細(xì)胞,使其恢復(fù)效應(yīng)細(xì)胞樣的轉(zhuǎn)錄和功能表型,但在DNA甲基化和組蛋白修飾的影響下,T細(xì)胞染色質(zhì)狀態(tài)仍大體維持穩(wěn)定,這會(huì)使ICIs的作用迅速消失,T細(xì)胞重回耗竭狀態(tài),這種調(diào)節(jié)機(jī)制也被稱為“表觀遺傳傷痕”(Epigenetic Scarring)。
在多項(xiàng)臨床前研究中,DNA甲基轉(zhuǎn)移酶抑制劑(DNMTs)與ICIs或細(xì)胞免疫療法聯(lián)合使用,均通過逆轉(zhuǎn)T細(xì)胞耗竭實(shí)現(xiàn)了協(xié)同增效,但廣譜抑制DNA甲基化也可能損害正常T細(xì)胞的免疫功能,因此需要更加精準(zhǔn)高效的靶向治療藥物。上文提到的去甲基化酶LSD1,也被發(fā)現(xiàn)可能與T細(xì)胞的耗竭有關(guān)。
2021年發(fā)表在《科學(xué)》的一項(xiàng)研究則發(fā)現(xiàn),表觀遺傳改變參與了CAR-T細(xì)胞因持續(xù)激活導(dǎo)致的耗竭,在通過抑制關(guān)鍵信號(hào)通路使CAR-T細(xì)胞短暫“休息”時(shí),多種耗竭相關(guān)基因的表觀遺傳狀態(tài)發(fā)生了明顯改變,而這一過程也是組蛋白賴氨酸甲基轉(zhuǎn)移酶EZH2依賴性的,提示了表觀遺傳的影響。
總而言之,對(duì)于終末耗竭CD8+T細(xì)胞亞群的表觀遺傳改變,現(xiàn)有ICIs治療還是“無能為力”的,而針對(duì)關(guān)鍵位點(diǎn)的表觀遺傳治療,有望重新激活CD8+T細(xì)胞,使其響應(yīng)免疫治療,但目前的表觀遺傳治療還難以做到僅精準(zhǔn)靶向T細(xì)胞,系統(tǒng)性的副作用不容低估,這也是未來藥物研發(fā)必須破解的難關(guān)。
總結(jié)
制約現(xiàn)有ICIs療效的兩大難題,主要是免疫冷腫瘤和治療耐藥,而表觀遺傳都會(huì)通過種種調(diào)節(jié)作用參與其中,尤其是近年來發(fā)現(xiàn)的表觀遺傳對(duì)癌細(xì)胞本身免疫原性、對(duì)T細(xì)胞耗竭狀態(tài)的調(diào)節(jié),這都是影響ICIs療效的關(guān)鍵問題,而且表觀遺傳還會(huì)對(duì)其它類型的免疫療法,例如CAR-T療法的療效產(chǎn)生影響。
目前已有多種表觀遺傳藥物獲FDA批準(zhǔn),用于急性髓細(xì)胞白血病等瘤種的治療,表觀遺傳藥物聯(lián)合ICIs的大量臨床研究也在進(jìn)行之中,隨著未來更加精準(zhǔn),即高選擇性、高親和力、酶特異性的新型表觀遺傳藥物問世,表觀遺傳+免疫治療有望開啟癌癥免疫治療的下一個(gè)關(guān)鍵篇章。
全國共有49家實(shí)驗(yàn)室報(bào)名參加,其中45家提交有效結(jié)果,僅23家通過評(píng)價(jià)活動(dòng),通過率為51.1%。
由中國臨床腫瘤學(xué)會(huì)(CSCO)主辦的"2020年中國臨床腫瘤學(xué)年度進(jìn)展研討會(huì)"近日于線上順利召開,會(huì)上專家學(xué)者們對(duì)2020CSCO消化道腫瘤指南更新做了總結(jié),近幾年頗受關(guān)注的免疫治療在新版指南中地位突顯,地位相較于舊版指南有所提升。
由伯明翰大學(xué)癌癥研究中心英國臨床試驗(yàn)小組領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)開拓性的肺癌研究強(qiáng)調(diào)了下一波精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究,特別是治療基因組復(fù)雜癌癥需要考慮的重要因素。