《科学》子刊：复旦陈海泉/李飞团队发现对免疫治疗敏感的肺癌特征抗PD-1/PD-L1免疫治疗可以说是万

抗PD-1/PD-L1免疫治疗可以说是万众瞩目，且临床试验证明其具有持久的抗肿瘤效应，并改变了包括非小细胞肺癌（NSCLC）在内的多种晚期癌症的治疗[1] 。然而，只有不到20%的NSCLC患者可以从抗PD-1/PD-L1免疫治疗中获益，而这些患者中又有20%-40%遭受严重不良反应[2] 。
因此，如何识别出哪些患者可能从免疫检查点阻断（ICB）治疗中获益，最大限度地提高疗效和减少毒性，尤为重要。
近日，由上海复旦大学陈海泉教授和李飞教授，以及纽约大学格罗斯曼医学院Kwok-KinWong共同领衔的研究团队，在ScienceAdvances期刊上发表重要研究成果[3] 。
他们发现， TSC1/TSC2（结节性硬化症综合征亚单位1/2）突变的NSCLC患者，相比于未突变患者，接受ICB治疗后临床受益持久和生存率增加，表明TSC1/TSC2缺失使NSCLC患者对ICB疗法变得敏感。

文章图片
▲论文首页截图
目前，虽然PD-L1的表达是FDA唯一批准用来预测NSCLCICB治疗的生物标志物，但是ICB治疗不仅能显著提高PD-L1强阳性患者的生存率，也使部分PD-L1阴性患者的生存率得到一定提高，表明PD-L1的表达作为生物标志物存在一定缺陷[2] 。
此外，一些特定致癌基因和抑癌基因的体细胞突变，包括EGFR、KRAS和P53 ，也已被证实与ICB治疗反应有关。事实上，肿瘤细胞的遗传变异可以通过多种机制调节宿主的抗肿瘤免疫应答，如调节PD-L1的表达和改变肿瘤微环境（TME）[4] 。
研究人员为了寻找新的免疫调节剂，他们在KrasG12D/Trp53-/-（KP）肺癌小鼠模型中进行了体外和体内CRISPR筛选，发现TSC1和TSC2是PD-L1表达的有效调节因子，可以促进PD-L1的表达，且对PD-1抑制剂治疗敏感。因此，后续研究将研究目标锁定在TSC1和TSC2上。

文章图片
▲体外筛选中两个克隆Tsc1和Tsc2的sgRNAs均富集在PD-L1高细胞群中
小伙伴们不禁会问， TSC1和TSC2具有什么作用呢？
已有研究表明， TSC1/TSC2可以介导磷脂酰肌醇3-激酶-AKT和肝激酶B1-腺苷5′-单磷酸-活化蛋白激酶通路之间的相互作用，通过Rheb抑制mTORC1信号通路，起到肿瘤抑制作用[5] 。
另外， TSC1/TSC2突变失活可导致结节性硬化症（一种常染色体显性疾病），它也经常发生在包括NSCLC在内的许多人类癌症中[6] 。
研究人员为了全面研究TSC1/TSC2的状态与NSCLC免疫特征之间的临床相关性，以及ICB治疗TSC1/TSC2缺陷型NSCLC的疗效，他们先后在肺癌细胞系、患者样本、癌症基因组图谱（TCGA）数据库和同基因小鼠模型中分别进行了分析研究。
首先，为了证实体外CRISPR的筛查结果，研究人员利用肺癌细胞系转染TSC1或TSC2的单个sgRNAs ，以及建立Tsc2-敲除（KO）KP细胞系和A549细胞系，均证实TSC2的缺失可以显著增加细胞膜PD-L1的水平。

文章图片
体外验证Tsc2的缺失可以显著增加细胞膜PD-L1的水平
研究人员通过转染人TSC2编码序列补救KP-Tsc2-KO细胞系，发现TSC2的再表达，可以明显抑制PD-L1的表达水平；qRT-PCR分析进一步表明TSC2可以在转录水平上调控PD-L1的表达。
紧接着，研究人员利用复旦大学附属肿瘤医院NGS队列中接受手术切除的865例NSCLC患者的数据，进一步分析了TSC1/TSC2突变状态与PD-L1表达水平之间的相关性。结果显示：与TSC1/TSC2野生型肿瘤相比， TSC1/TSC2突变型肿瘤的PD-L1阳性率更高，与之相一致的是TSC1/TSC2扩增肿瘤中PD-L1阳性率最低。