Cell:阿斯迪组开发出CD8+T细胞全基因组筛选的CRISPR系统，并找到全新肿瘤免疫治疗靶点 | 医麦猛爆料
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2019年8月25日/医麦客 eMedClub/--近年来，靶向肿瘤微环境免疫抑制的免疫疗法已经在癌症治疗上取得不小的成功，其中最有代表性的就是靶向PD-1/PD-L1通路的免疫检查点抑制剂。在此不得不提到近日频频带来好消息的Keytruda，自问世以来硕果累累，至今已攻下14个癌种，获批21个适应症。
然而，我们不得不面对的现实是相当部分的患者对现有的抗PD-1/PD-L1疗法没有反应（据统计，约有30％至40％的患者对单独的免疫疗法有反应），另外，也并非所有肿瘤类型都对现有的免疫检查点抑制剂反应良好。（PD-1/PD-L1抗体只对少于40%的实体瘤有作用，而对于那些具有侵袭性的肿瘤，患者的反应率低于10％）因此，寻找能弥补PD-1/PD-L1抗体不足的新靶点十分必要。此外，很多的研究都证明，这样的靶点应该是广泛存在的，肿瘤微环境中除了PD-L1高表达之外，缺少杀伤性T细胞、调节性T细胞积累、肿瘤相关巨噬细胞和髓源性抑制细胞的聚集，以及抑制性分子、细胞因子、代谢产物的上调，免疫刺激分子的下调等，都能成为解决免疫抑制的新靶点。
基于现有免疫检查点抑制剂应用现状，来自耶鲁大学的陈斯迪研究团队开发出新型筛选CD8+T细胞上与肿瘤治疗相关基因的CRISPR系统，以此找到解决免疫抑制的新靶点，该研究团队对CD8+ T细胞的全基因组进行了筛选，并找到与肿瘤浸润相关以及发挥CD8+ T细胞毒性杀伤的关键基因，这种筛选系统不仅筛出了现已十分熟知且已应用于多种肿瘤免疫治疗的靶点PD-1、Tim-3等， 最重要的是，该研究团队筛选出CD8+T细胞中与肿瘤杀伤相关的基因，一种名为DHX37肿瘤免疫治疗新靶点，其能抑制CD8杀伤T细胞对小鼠肿瘤的反应，敲除CD8+ T细胞中该基因后，CD8+ T细胞在体内具有更强的肿瘤杀伤能力，并延缓肿瘤的生长速度。该研究结果于8月22日发表在Cell上，名为Systematic Immunotherapy Target Discovery Using Genome-Scale In Vivo CRISPR Screens in CD8 T Cells。
研究人员发现6个高度富集的基因，其分别为：Cd247、Fam103a1、Hacvr2/Tim-3、Pdcd1、Prkar1a和Stradb，用CRISPR基因编辑技术敲除这些基因后，发现浸润肿瘤中的CD8+ T细胞显著增强。
在其进一步研究中，对这些基因单个敲除后，发现其中一种名为DHX37基因可显著抑制CD8杀伤T细胞对肿瘤的反应，敲除了Dhx37的CD8+ T细胞在体内具有更强的杀伤肿瘤能力，如在三阴性乳腺癌的小鼠编辑DHX37后，肿瘤显著减小，延缓了肿瘤的生长速度。
此外，DHX37在耗竭T细胞中有更高的表达，敲除了Dhx37的CD8+ T细胞能表达更高水平的与T细胞激活和耗竭相关的分子标志物，如CD69, CD27, Pd-1, Lag3和Tim-3，而且在抗原刺激后有更强的分泌Ifnγ和GzmB的能力。其研究结果表明该基因与癌症患者的T细胞功能障碍相关的临床结果相关。
该研究团队并没有止步于此，其正在研究在其他被筛选期的几种基因，评估其对各种类型肿瘤的影响，并将针对这些靶标的开发新型免疫治疗剂。
Siglec-15
今年3月5日，来自耶鲁大学的陈列平教授团队在Nature Medicine 上发表了题为Siglec-15 as an immune suppressor and potential target for normalization cancer immunotherapy 的研究论文 ，该研究团队发现一个全新的、广泛存在于多种肿瘤中的免疫抑制分子Siglec-15，其可以持续抑制T细胞的活性，进而使得癌症生长。其发现Siglec-15以独立于PD-1/PD-L1通路的方式调节免疫抑制，而NC318（Siglec-15单抗）阻断S15能减少其免疫抑制，并使免疫应答正常化，从而产生临床相关的抗肿瘤免疫应答，并且可能有潜力用于不表达PD-L1(对当前抗PD治疗有抗性)的患者。
在该研究中，敲除Siglec-15以及使用Siglec-15抗体α-S15阻断方法的小鼠肿瘤中，其表明抑制Siglec-15的表达或者活性可以提高小鼠抵抗多种肿瘤的能力。通过分析，研究人员发现阻断Siglec-15之后，肿瘤中的CD8+T细胞和NK细胞显著增加，而Treg、CD4+T细胞，以及自然杀伤T细胞和B细胞没有增加。还有一些免疫抑制细胞有所减少。而且，CD8阳性T细胞的IFN-γ等细胞因子的产生能力也显著提升。
值得注意的是，陈列平教授作为创始人之一的NextCure公司已经在临床试验中测试Siglec-15单抗NC318，并在去年10月已宣布启动Siglec-15的1/2期临床试验，在推荐的2期试验剂量确定后，NC318的疗效将在选定的肿瘤类型中进行评估。该试验正在美国的5个临床试验基地进行。
VISTA
今年1月15日，德克萨斯大学MD安德森癌症中心领导的研究小组在PNAS上发表以篇名为Comparison of immune infiltrates in melanoma and pancreatic cancer highlights VISTA as a potential target in pancreatic cancer研究论文，该研究小组发现对比PD-1/PD-L1通路，免疫检查点VISTA可能是有效治疗胰腺癌（PDAC）患者的相关免疫治疗靶点。
在该研究中，对7个胰腺肿瘤样本后观察到，VISTA+细胞的出现频率高于PD-L1+细胞，VISTA表达主要存在于CD68+巨噬细胞上。此外，PD-L1和VISTA在不同的CD68+子集上存在差异表达，这表明PD-L1和VISTA代表不同（分离）抑制途径，分别起到抑制胰腺癌中抗肿瘤T细胞反应的作用。
由此看出，VISTA抑制途径的参与导致CD8+ T细胞反应的降低比PD-L1途径的参与更大。此外，与单独的VISTA-Ig相比，PD-L1-Ig和VISTA-Ig的同时存在并没有促使T细胞应答的显著降低。
目前已研发出针对于该靶点的单抗，全球管线中抗VISTA研发情况如下：
FGL2
CD103树突细胞是触发肿瘤杀伤T细胞活化所必需的，该研究发现FGL2通过其通过阻断粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子GM-CSF信号传导抑制CD103 树突状细胞分化和脑内的T细胞功能发挥，在该研究中，将胶质瘤中表达FGL 2的基因完全敲除后，小鼠肿瘤明显缩小。
CD24
8月1日，斯坦福大学医学院Irving Weissman教授团队，在Nature上发表的一篇名为CD24 signalling through macrophage Siglec-10 is a target for cancer immunotherapy研究论文，又发现了一个全新的“别吃我”信号，一种在癌细胞表面高度表达的名为CD24的蛋白，该蛋白也能向巨噬细胞发出“别吃我”的信号，通过与肿瘤相关巨噬细胞上高表达的抑制性受体Siglec-10（唾液酸结合Ig样凝集素10）结合，从而抑制巨噬细胞的吞噬作用。且该研究实验已经表明，在转移了人类癌症的小鼠中阻断这一信号可以使巨噬细胞细胞恢复吞噬作用，进而重新攻击癌症。
为能弥补PD-1/PD-L1不足，许多科学家也一直致力于找到其他免疫抑制的靶点，而该研究不仅发现一个全新免疫抑制新靶点，同时也为寻找其他潜在免疫疗法新靶点提供了提供有效方法，这项研究结果也为临床上的肿瘤免疫治疗提供了参考。
参考出处：
https://www.nature.com/articles/s41591-019-0374-x
https://www.pnas.org/content/early/2019/01/10/1811067116?
https://www.nature.com/articles/s41467-018-08271-x
https://www.nature.com/articles/s41586-019-1456-0
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