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免疫治療
免疫檢查點(Immune checkpoint)是(shì)免疫系統的(de)調節器。這(zhè)些通路對自我耐受很重要(yào / yāo),自我耐受可以(yǐ)防止免疫系統不(bù)加選擇地(dì / de)攻擊細胞。腫瘤細胞或腫瘤組織往往會利用一(yī / yì /yí)些手段激活免疫檢查點,使抗原不(bù)能被T細胞識别,從而(ér)抑制了(le/liǎo)T細胞的(de)免疫學作用,逃避了(le/liǎo)機體的(de)免疫監視。
針對腫瘤免疫逃逸開發的(de)抗腫瘤免疫療法中,免疫檢查點阻斷劑已被證實對多種癌症治療相當有效,例如CTLA-4、 PD-1相關藥物等。但由于(yú)原發性或獲得性耐藥的(de)原因,這(zhè)類藥物對部分患者治療無效。的(de)研究表明,一(yī / yì /yí)些表觀遺傳調節因子(zǐ)參與了(le/liǎo)抑制抗腫瘤免疫反應,說(shuō)明表觀遺傳療法或可增強抗腫瘤免疫反應,并克服對現有免疫療法的(de)抵抗。
2021年10月20日,來(lái)自耶魯大(dà)學癌症中心的(de)嚴欽團隊在(zài)Nature上(shàng)發表文章。該文章發現KDM5B通過作用于(yú)逆轉錄元件,促進腫瘤免疫逃逸。結果揭示,阻斷KDM5B或阻斷KDM5B-SETDB1相互作用,可以(yǐ)有效提高抗腫瘤免疫反應,克服免疫檢查點抑制劑治療抵抗。
KDM5家族蛋白是(shì)一(yī / yì /yí)類去組蛋白甲基化酶,是(shì)KDM5 4種亞型中的(de)一(yī / yì /yí)種,它參與基因的(de)表觀遺傳調控過程。KDM5酶對于(yú)耐藥性的(de)出(chū)現起到(dào)了(le/liǎo)重要(yào / yāo)作用,敲除編碼KDM5酶(包括KDM5A與KDM5B)的(de)基因或者是(shì)使用KDM5酶抑制劑,可以(yǐ)激活幹擾素信号通路,增強免疫應答。
研究團隊通過Gene Ontology (GO)分析技術發現KDM5B的(de)表達與免疫系統過程中的(de)基因呈負相關,然後使用免疫原性YUMMER1.7小鼠黑色素瘤模型對Kdm5b缺失造成的(de)影響進行了(le/liǎo)一(yī / yì /yí)系列評估,并借助測序的(de)方法發現KDM5B激活了(le/liǎo)I型幹擾素反應的(de)途徑,以(yǐ)及對逆轉錄元件的(de)作用情況。作者利用人(rén)黑色素瘤細樣本進行了(le/liǎo)驗證。
通過文章發現,作者文章有兩個(gè)關鍵性支撐點:
1. 在(zài)患者樣本中發現了(le/liǎo)KDM5B的(de)作用;
2. KDM5B作用點在(zài)逆轉錄原件實現表觀遺傳調控。
在(zài)這(zhè)兩個(gè)數據支撐點上(shàng),均采用了(le/liǎo)TissueGnostics公司的(de)全景組織定量分析技術,不(bù)但在(zài)原位數據中精準獲得了(le/liǎo)單細胞水平的(de)蛋白表達強度定量數據,還通過抗雙鏈RNA抗體對RNA表達水平進行了(le/liǎo)定量分析。發表了(le/liǎo)觀點:KDM5B通過作用于(yú)逆轉錄元件,促進腫瘤免疫逃逸。
實驗部分
爲(wéi / wèi)了(le/liǎo)避免測序及生物信息學分析數據帶來(lái)的(de)不(bù)确定性,作者團隊使用了(le/liǎo)免疫組化和(hé / huò)免疫熒光技術,在(zài)組織學原位進行了(le/liǎo)驗證,在(zài)關鍵的(de)環節中,還利用奧地(dì / de)利TissueGnostics公司全景組織流式定量分析技術,進行圖像采集和(hé / huò)定量分析。爲(wéi / wèi)了(le/liǎo)體現數據的(de)客觀與精準性,作者用了(le/liǎo)大(dà)篇幅對這(zhè)個(gè)技術方法進行了(le/liǎo)詳細描述:
利用5X物鏡進行全景預覽,然後20X物鏡對識别的(de)組織區域進行全景掃描成像。再将獲取的(de)組織全景圖像導入分析軟件中,原位單細胞識别及定量分析技術識别陽性細胞及平均強度。其結果通過散點圖與直方圖呈現。利用正反向回溯功能實時(shí)調節cut-off線。
正反向回溯功能:組織、細胞數據分析中運用正反向回溯功能,支持從圖像到(dào)數據的(de)正向分析,也(yě)支持從數據結果到(dào)圖像的(de)反向回溯驗證,将影像與分析結果緊密結合,實現數字化圖像、散點圖及數據間的(de)三方面實時(shí)聯動。對數據有效性進行獨立重複的(de)驗證,精準衡量組織細胞信号拆分辨識結果,保障樣本識别的(de)精度、陽性率劃分的(de)阈值或是(shì)追溯陽性信号在(zài)組織中的(de)原位信息的(de)可靠性,更進一(yī / yì /yí)步幫助研究者定位分化幹細胞等稀有細胞亞群。
01
作者采用免疫熒光染色的(de)組織樣本,結合抗PD-1治療之(zhī)前的(de)黑色素瘤樣本進行轉錄組分析,發現對免疫檢查點(immune checkpoint blockade,ICB)有反應的(de)患者KDM5B染色較弱,缺乏可檢測到(dào)的(de)KDM5B高黑色素瘤細胞,而(ér)對ICB有反應的(de)患者有KDM5B高黑色素瘤細胞的(de)主要(yào / yāo)亞群。這(zhè)些結果表明KDM5B與腫瘤炎症水平呈負相關,可能是(shì)腫瘤免疫抑制劑響應低的(de)生物标志物,靶向KDM5B可能誘導T細胞浸潤并克服對ICB的(de)耐藥性。
Figure 1治療前黑色素瘤免疫熒光樣本melanoma cocktail(綠色)、KDM5B(紅色)和(hé / huò)DAPI(藍色)
A-C:抗PD-1治療的(de)3名PD-1無應答患者的(de)免疫熒光圖像;D-F:3名完全應答患者的(de)免疫熒光圖像。G:腫瘤微環境中KDM5B和(hé / huò)黑色素瘤标記物的(de)平均強度散點圖。KDM5B和(hé / huò)黑色素瘤标記陽性的(de)細胞位于(yú)右上(shàng)象限。
02
作者研究了(le/liǎo)KDM5B抑制逆轉錄元件表達情況,針對RNA水平的(de)驗證,使用了(le/liǎo)抗雙鏈RNA單抗-J2抗體,在(zài)KDM5B表達水平低的(de)應答者中檢測到(dào)比那些KDM5B水平高的(de)無應答者更高水平的(de)雙鏈RNA。
Figure 2KDM5B缺失誘導内源性逆轉錄酶元件表達并形成dsRNA
用J2抗體(紅色)和(hé / huò)DAPI(藍色)對免疫檢查點抑制劑完全應答或無應答患者的(de)代表性患者的(de)dsRNA進行免疫熒光染色(左側)和(hé / huò)定量(右側)。