JITC:华中科技大学团队发现增强免疫治疗的新方法

来源：奇点蛋糕2022-03-15 08:04

在肺癌的临床治疗中，免疫检查点疗法给患者带来了一些希望，但其总体有效率仍有待提高。为了提高疗效，研究人员将放射治疗与免疫检查点治疗相结合。理论上，这两种疗法可以协同增强抗肿瘤免疫[1]。然而，在实际应用中，放射治疗和免疫检查点治疗的联合效果并不令人满意。原因是奸诈狡猾的肿瘤细胞“疯狂生长”，免疫细胞始终难以渗入肿瘤，或者更多。

在肺癌的临床治疗中，免疫检查点疗法给患者带来了一些希望，但其总体有效率仍有待提高。为了提高疗效，研究人员将放射治疗与免疫检查点治疗相结合。理论上，这两种疗法可以协同增强抗免疫[1]。

然而，在实际应用中，放射治疗和免疫检查点治疗的联合效果并不令人满意。原因是奸诈狡猾的肿瘤细胞“野蛮生长”，免疫细胞总是难以浸润到肿瘤内，或者大多已经耗尽，无法杀死肿瘤细胞。因此，如何增加微环境中的免疫细胞，提高其杀伤力，是许多研究者努力的方向。

研究人员将注意力转向了表面疗法。从驱动原发性肿瘤的生长和侵袭到调节微环境中的免疫反应，该机制调节癌症生物学的许多方面。研究表明，表观药物可以促进免疫细胞的浸润或逆转T细胞的耗竭，有效改善微环境[2-3]。表观疗法和免疫检查点疗法的结合也被认为是一种潜在的治疗方案。

既然表观遗传治疗可以改善微环境，那么是否可以作为一个很好的助手，为免疫检查点治疗和放疗做出更多的努力？

答案是肯定的。近日，华中科技大学同济医学院附属协和医院肿瘤中心徐双兵和吴刚的一项研究表明，在肺癌治疗中，抑制赖氨酸特异性去甲基化酶4C(KDM4C)可以促进CXCL10基因转录，增强CD8 T细胞免疫。抑制KDM4C联合放疗和免疫检查点治疗在肺癌治疗中可产生协同效应。该研究发表于《癌症免疫治疗杂志》 [4]。

在此之前，研究小组发现KDM4C是肺癌放射敏感性的调节剂，抑制KDM4C可以在体内外逆转肺癌对放射治疗的耐药性[5]。既然KDM4C可以调节肺癌细胞对放疗的抵抗，那么它是否也在抗免疫反应中起到一定的作用，这些作用是如何发生的？

研究人员首先探索了小鼠肺癌LLC模型。无论是在基因水平上敲除KDM4C，还是给荷瘤小鼠使用KDM4C特异性抑制剂SD70，都可以显著缩小肿瘤体积，延缓生长。

众所周知，CD8 T细胞是抗肿瘤免疫中的“主力军”，肿瘤体积的减小意味着肿瘤细胞被免疫细胞清除，因此研究人员也观察到了肿瘤微环境中CD8 T细胞的变化。流式细胞仪分析显示，KDM4C的抑制使浸润免疫细胞的数量增加了近50%。在体外实验中，抑制KDM4C也能促进CD8 T细胞的增殖和迁移。

当然，光靠肿瘤浸润免疫细胞的数量是不够的，杀伤能力还得跟上。无论是体内还是体外，抑制KDM4C后肿瘤浸润性免疫细胞的杀伤能力和增殖能力均有所提高。不仅如此，肿瘤浸润的CD8 T细胞上耗竭分子的表达减少，意味着CD8 T细胞的耗竭速度减慢，更多具有杀伤能力的CD8 T细胞投入到抵抗的战斗中。

那么，KDM4C是通过什么分子机制控制CD8 T细胞的呢？

利用RNA测序和分析，研究人员发现，在肿瘤中抑制KDM4C后，包括CXCL10在内的6种趋化因子基因的表达上调。2019年，陈等人还发现CXCR3/CXCL10介导的T细胞募集促进了放化疗联合抗PD-1抗体治疗的抗肿瘤作用[6]。

基于此，研究人员推测CXCL10可能是KDM4C的关键下游候选基因。ChIP-PCR结果显示，KDM4C抑制剂SD70处理的肿瘤细胞中H3K36me3蛋白富集在CXCL10基因的启动子区。H3K36me3代表组蛋白H3第36位赖氨酸三重甲基化，通常与基因转录的激活有关。通过抑制KDM4C，实现了明显的重编程。H3K36me3没有去甲基化为H3K36me2，H3K36me3大量富集在CXCL10基因的启动子区，促进CXCL10基因表达上调。

为了进一步证实CXCL10在抗肿瘤免疫中的作用，研究人员建立了小鼠肺癌LLC模型。用SD70治疗荷瘤小鼠后，肿瘤的生长速度减慢。然而，施用抗CXCL10抗体后，SD70延迟肿瘤生长的趋势消失。流式细胞仪分析显示，与SD70单独治疗组相比，给予SD70和抗CXCL10抗体后，免疫细胞的肿瘤浸润和杀伤能力下降。这说明抑制KDM4C可以促进肺癌的抗免疫，这种作用依赖于CXCL10。

现在我们知道了抑制KDM4C的疗效和机制，研究人员开始思考是否可以与其他疗法结合，进一步加强抗效应。如果抑制KDM4C可以促进CD8 T细胞的浸润，那么KDM4C抑制剂与放疗、免疫检查点治疗联合应用是否可以产生协同治疗效果？

令人满意的是，在小鼠肺癌LLC模型中，KDM4C抑制剂联合8Gy*3抗PD-L1抗体用于放疗和免疫检查点治疗，三员“激战”，实现了对生长的有效控制，提高了荷瘤小鼠的存活率。

值得一提的是，研究人员还证实了联合治疗的安全性。he染色结果显示，联合治疗组小鼠的心、肝、脾等脏器无严重损伤。此外，各组小鼠的外周血生化分析也显示，治疗组小鼠的肝肾功能、心血管功能、胰腺功能在对照组和联合治疗组中均无明显异常。