肿瘤|《细胞》：肿瘤突变负荷飙升3倍，竟然还能逃脱免疫！事出反常必有“妖” 结果|影响|细胞|负荷|研究|抑制

肺癌是全球癌症相关死亡的主要原因，免疫检查点抑制剂的出现为肺癌治疗带来了新的希望，然而很多患者对免疫检查点抑制剂并不敏感。
在肺癌主要的驱动因子中，肿瘤抑制因子KEAP1在20%的非小细胞肺癌（NSCLC）患者中发生突变，是肺腺癌（LUAD）中第三大最常见的突变基因(1) 。然而不幸的是，KEAP1突变的肺癌患者通常对免疫治疗表现出耐药性。
近日，来自纽约大学格罗斯曼医学院的Antonio Marzio、Michele Pagano 和Thales Papagiannakopoulos团队在《细胞》期刊发表重要研究成果。
他们发现 KEAP1突变肿瘤中EMSY高表达，抑制I型IFN信号通路，促进肿瘤免疫逃逸的发生。这一发现将为KEAP1突变的肺癌带来新的治疗思路。

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▲ 论文首页截图
KEAP1是CUL3-RING泛素连接酶（CRL3）的底物受体，以前的研究认为KEAP1的主要作用是靶向降解NRF2 ，维持氧化还原稳态(2) 。然而临床观察发现， KEAP1失活突变和NRF2激活突变并不会产生相同的表型，这说明 KEAP1还可能通过其他机制发挥作用(3) 。

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▲ Keap1-Cullin3泛素连接酶复合物可泛素化修饰Nrf2(2)
研究人员基于TCGA数据库发现，KEAP1的突变与肺癌的肿瘤突变负荷（TMB）增加相关。于是，他们基于KP（Kras LSL-G12D/+ ;Trp53 flox/flox ）小鼠模型来源的肿瘤细胞系（KP细胞），构建了Keap1敲除的细胞（KPK细胞）。结果发现，与KP细胞相比， KPK细胞的TMB增加了3倍。

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▲ KEAP1的突变与肺腺癌（LUAD）和肺鳞癌（LUSC）的肿瘤突变负荷（TMB）增加均相关
那么， KEAP1是如何影响TMB的呢？研究人员发现，KEAP1缺失的细胞的同源重组修复（HRR）效率显著降低。
说到HRR ，有两个基因大家一定不陌生——BRCA1和BRCA2 ，这两个基因编码的蛋白在HRR中发挥着重要作用，其突变与卵巢癌和乳腺癌的发生密切相关。安吉丽娜·朱莉就曾因为携带BRCA1突变而选择了预防性双侧乳腺切除术。
在过去的十年中，科学家们开发出了一种 “合成致死”的方法用于治疗HRR的缺陷肿瘤。它的原理不难理解， BRCA1或BRCA2基因突变的肿瘤细胞的DNA修复缺陷，如果同时抑制参与DNA修复的PARP ，肿瘤就会因为不能正常修复DNA损伤而死亡(4, 5) 。
既然KEAP1的缺陷也会影响细胞的HRR ，那么KEAP1缺陷的肿瘤细胞是否也会对PARP抑制剂敏感呢？
研究人员发现，与KP肿瘤细胞相比，KPK肿瘤细胞对PARP抑制剂更为敏感。 PARP抑制剂可以显著抑制KEAP1突变肿瘤的生长，但对KEAP1野生型肿瘤没有影响。这些结果表明 KEAP1突变的肿瘤表现出HRR缺陷，以及对PARP抑制剂敏感的特征，这些特征被称为BRCAness表型。

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▲ PARP抑制剂可以抑制KPK肿瘤的生长，但对KP肿瘤没有显著影响
作为CUL3-RING泛素连接酶的底物受体， KEAP1是通过影响什么蛋白来发挥作用的呢？研究人员通过免疫沉淀结合质谱技术来寻找可能与KEAP1发生相互作用的蛋白，其中 EMSY蛋白引起了研究人员的注意。先前的研究表明， EMSY可以抑制BRCA2的作用。
研究人员通过一系列生化实验证实，KEAP1可以靶向EMSY进行泛素和蛋白酶体介导的降解。与此一致的是，与野生型对照相比， KEAP1突变的肺癌样本表现出更高水平的EMSY表达。