文丨癌度醫學部

  我想,如果古人穿越到現在,一定不敢相信,我們可以“飛天奔月”,可以“千里傳信”。扁鵲、華佗也都不敢相信,我們能醫治許多他們那個時代的絕症。

  人類一次又一次的跨越,讓我們突破壁壘,衝出荊棘,獲得了一次又一次的重生。

  21世紀,癌症成爲了阻擋在人類健康前面的深淵。令人欣喜的是PD-1抑制劑的橫空出世,掀起了前所未有的腫瘤治療革命,然而PD-1對大部分的腫瘤有效率僅20%-30%,如何提高免疫治療的有效率是醫生和患者們共同關注和亟待解決的問題。

  歷史的車轂總是週期的向前轉動,毫不意外,我們又一次轉到與從前一樣的節點,中科院北京基因組研究所韓大力團隊與清華大學徐萌團隊、美國芝加哥大學何川團隊發現:只要弄掉樹突細胞中一個叫YTHDF1的蛋白,免疫治療對模式小鼠腫瘤的控制率,可以從40%提高到近100%,直接翻了1.5倍!

  相關的研究論文也在今年2月6日發表在了全球頂尖的期刊《Nature》上。

  下面,小編先闡述幾個概念,然後給大家簡單介紹下這項研究。

  衆所周知,針對腫瘤新抗原的特異性T細胞應答是免疫治療成功的關鍵。但是許多病人體內的新抗原識別不能誘導T細胞持續應答進而清除腫瘤。鑑定針對腫瘤新抗原特異性免疫反應的信號通路可以爲免疫治療提供新的有效靶點。m6A修飾是mRNA上目前已知最豐富的修飾,負責mRNA的翻譯後調控。m6A的調控功能主要由結合蛋白發揮作用。其中,YTHDF1能通過識別mRNA上的修飾並影響靶標基因的翻譯。m6A相關分子的失調影響致癌基因的表達,從而將腫瘤發生發展與m6A關聯。

  目前大多數研究都在關注腫瘤內致癌基因的相關通路,然而RNA修飾如何通過影響免疫系統來調控機體抗腫瘤免疫反應的分子機制仍不清楚。在這篇論文中,提出樹突狀細胞通過RNA m6A甲基化修飾調控溶酶體蛋白酶的翻譯效率,進而影響腫瘤抗原特異性T細胞免疫應答的新型機制,爲PD-1免疫療法提供新的聯合治療策略、潛在靶點和理論支持。

  Ythdf1敲除小鼠的腫瘤生長被顯著抑制

  (這是爲什麼呢?)

  相比於野生型小鼠,敲除小鼠的腫瘤中有更多免疫浸潤的CD8+ T細胞和自然殺傷性細胞

  (原來是CD8+T細胞和自然殺傷性細胞多了啊)

  問題1:因爲CD8+ T細胞和NK細胞都是控制腫瘤生長的關鍵。那麼,究竟兩種細胞誰對Ythdf1敲除小鼠抗腫瘤能力的貢獻程度高呢?

  研究發現只有Ythdf1敲除小鼠中的CD8+T細胞被清除時,其抗腫瘤能力纔會被消除,表明CD8+ T細胞是Ythdf1敲除小鼠抗腫瘤的必需細胞組分。

  問題2:爲進一步確定小鼠體內是否會產生針對腫瘤新抗原的特異性CD8+ T細胞應答,分析野生型和Ythdf1敲除小鼠中表達針對腫瘤抗原特異識別的CD8+ T細胞所佔比例

  敲除小鼠體內針對腫瘤新抗原的CD8+ T細胞顯著增加

  用抗原刺激引流淋巴結中淋巴細胞並檢測CD8+T細胞的應答,發現敲除小鼠的T細胞能產生更多的γ幹擾素細胞,表明宿主細胞中YTHDF1的敲除在早期階段即可增強T細胞的活化。

  問題3:T細胞本身Ythdf1的敲除只能引起小鼠抗腫瘤能力的微弱提升。又因爲樹突狀細胞是主要的抗原提呈細胞。因此研究者提出假設,在Ythdf1敲除小鼠中,可能是由於DCs抗原提呈能力的增強而導致T細胞更好的活化,進而提高了T細胞的腫瘤識別能力,爲了驗證這一假說,將Ythdf1敲除的DCs和野生型DCs與腫瘤細胞共培養,再分別將純化的DCs與T細胞共培養來檢測其抗原提呈能力。

  Ythdf1敲除的DCs可以更好地交叉提呈腫瘤抗原給T細胞

  檢測DCs的抗原提呈複合物,進一步確認了Ythdf1敲除的DCs中表觀修飾對其抗原提呈的調控作用

  在小鼠中DCs中特異性敲除Ythdf1,也能夠引起強烈的抗腫瘤免疫應答

  探討1:轉錄組上YTHDF1結合位點的鑑定與分析。

  看這些試驗數據圖,是不是有點不明所以呢?這部分通俗來說:溶酶體組織蛋白酶大多受 YTHDF1調控,從而影響DCs的交叉提呈能力

  組織蛋白酶不僅翻譯效率降低,其表達也出現了下調(圖4 a)。基於以上結果,可以得出如下結論, DC內組織蛋白酶的水平的減少可以減緩抗原的降解,並以此來促進持續的抗原釋放,從而提高Ythdf1敲除 DCs的抗原提呈能力。

  即便在野生型DCs中通過抑制組織蛋白酶的活性,也能使得 DCs的交叉提呈能力增強,進一步證實了在該模型中組織蛋白酶對抗腫瘤應答的重要作用。

  探討2:本研究證明瞭YTHDF1的缺失能增加抗原特異性CD8 + T細胞,但是這一機制是否能增強針對PD1的免疫檢查點阻斷療法的抗腫瘤反應呢?

  在Ythdf1敲除小鼠中,研究者發現CD8 + T細胞中γ幹擾素顯著增加。同時本研究也與已報道關於 γ幹擾素會導致 PD-L1的表達相一致(圖c),而且進一步研究顯示γ幹擾素能減少PD-L1的表達。

  因此,研究者探究了是否PD-L1阻斷劑能增強Ythdf1敲除小鼠的抗腫瘤反應。

  結果表明,聯合檢查點阻斷劑和YTHDF1阻斷的方法可以作爲一種潛在的治療策略,更可以提高對檢查點阻斷劑不敏感宿主的表現(圖d)

  簡單總結下,在DCs中,被m6A修飾的溶酶體蛋白酶mRNA能被YTHDF1識別,而YTHDF1的結合促進了溶酶體蛋白酶的翻譯,從而抑制了其對抗原的交叉提呈能力。這一新的機制使得YTHDF1可能成爲免疫療法的治療靶點,可與新出現的檢查點抑制劑或DCs疫苗相結合,促進臨牀腫瘤的治療效果。

  感謝大家的耐心閱讀,願癌度的解讀能帶給廣大患者朋友們新的希望。

  ————

  參考資料:

  Han D, Liu J, Chen C, et al. Anti-tumour immunity controlled through mRNA m6A methylation and YTHDF1 in dendritic cells. Nature, 2019

  癌度服務項目

相關文章