JCI：陈熹/闫超/尹荣合作揭示KRAS突变激活CD47实现肿瘤免疫逃逸

来源：生物世界 2022-12-05 11:29

该研究揭示了肺腺癌中KRAS突变通过激活CD47进而逃避先天免疫系统监视的新机制。

RAS（KRAS，NRAS和HRAS）是癌症中最常见的突变基因家族，约17%的实体瘤存在KRAS突变。KRAS突变是已知的三种最致命癌症 、结肠直肠癌和的重要驱动因素。

然而，自1982年RAS基因发现迄今40年来， RAS一直被称为 不可成药靶点 。2021年，首个靶向KRAS-G12C突变的共价抑制剂AMG-510（安进公司开发）获批准用于非小细胞肺癌治疗，给靶向RAS带来一线曙光，但是该药的耐药性问题已经出现。因此，多种和KRAS抑制剂联合用药的策略正在临床试验之中，其中KRAS抑制剂和疗法的联合治疗策略是目前最具前景的探索方向之一。

KRAS突变和逃逸的关系研究进展缓慢。2017年，英国Francis Crick Institute的Julian Downward课题组发现KRAS信号可以通过稳定肿瘤细胞中PD-L1的mRNA水平上调其蛋白表达，从而抑制T细胞对肿瘤细胞的免疫监视。2019年，安进公司的研究人员也证明KRAS-G12C抑制剂AMG-510可以通过抑制肿瘤中的PD-L1信号来促进抗肿瘤免疫。但是KRAS突变是否也在肿瘤细胞逃脱先天免疫系统的监视中发挥作用，仍是未知数。

众所周知，肿瘤细胞常常高表达免疫检查点分子以实现免疫逃逸。肿瘤细胞表面的PD-L1可以和T细胞表面的PD-1结合，抑制T细胞对肿瘤细胞的攻击（don t find me signal）。类似的，肿瘤细胞通过细胞表面的CD47与巨噬细胞表面的SIRP 结合，抑制巨噬细胞对肿瘤细胞的吞噬作用（don t eat me signal）。CD47在多种人类血液肿瘤和实体瘤中高表达，全球范围内已有多款CD47抗体药物进入临床试验。

近日，南京大学陈熹、闫超及南京医科大学尹荣联合课题组在Journal of Clinical Investigation期刊发表了题为：Oncogenic KRAS signaling drives evasion of innate immune surveillance in lung adenocarcinoma by activating CD47的研究论文，该研究揭示了肺腺癌中KRAS突变通过激活CD47进而逃避先天免疫系统监视的新机制。

首先，研究团队收集了肺腺癌患者的临床样本，分离出肿瘤细胞后和体外诱导的巨噬细胞进行共培养，发现KRAS突变病人的肿瘤细胞对巨噬细胞的吞噬不敏感；KRAS-G12C突变的H358细胞系也有同样现象。然后，研究团队使用了3种小鼠肺癌模型（H358原位植瘤和2种KRAS突变驱动的转基因小鼠原发肺癌模型），在体内水平检测了KRAS突变的肺癌细胞和巨噬细胞的互作情况，发现在肿瘤进展的早期巨噬细胞具备吞噬肿瘤细胞的能力，但随着肿瘤的进展，巨噬细胞的吞噬作用逐渐弱化甚至消失。以上实验在体外和体内验证了KRAS突变驱动的肿瘤天然免疫逃逸现象。

同时，研究团队还检测了肺腺癌患者临床样本中CD47的表达水平，发现CD47在KRAS突变肿瘤中的表达量相对KRAS野生型肿瘤更高。在KRAS驱动的肺癌小鼠模型中，敲降CD47可显著提高巨噬细胞对肿瘤细胞的吞噬，表明CD47是KRAS驱动肺癌细胞抗巨噬细胞吞噬作用的必要条件。

在探究KRAS突变上调CD47表达的分子机制的过程中，研究团队首先发现CD47存在由miR-34a介导的转录后调控现象，接下来验证了KRAS突变对miR-34a的负调控作用，随后通过一系列的分子生物学和药理学实验，该课题组证明突变的KRAS通过激活PI3K-STAT3信号从而抑制miR-34a的表达，进而缓解miR-34a对CD47的转录后抑制作用，最终导致CD47在肺腺癌细胞中出现异常的高表达。

最后，研究团队通过检测三个独立的肺腺癌样本阵列（约300例肺腺癌样本），证实KRAS突变状态与CD47表达呈正相关。同时，该课题组利用KRAS-G12C抑制剂AMG-510在体外和体内实验中对新发现的KRAS-CD47信号通路进行抑制，发现AMG-510可显著降低CD47的表达，并且增强巨噬细胞对肿瘤细胞的吞噬作用，最终恢复机体的先天免疫监控能力。

总的来说，该研究发现在肺腺癌中，KRAS突变可驱动肿瘤细胞膜上CD47的高表达，抑制巨噬细胞对肿瘤细胞的吞噬作用，从而导致肿瘤的先天免疫逃逸。这一发现首次将KRAS突变和肿瘤的天然免疫逃逸联系起来，不仅揭示了KRAS突变驱动肿瘤发生发展的新机制，也为正在进行临床试验的CD47抗体药物提供了新的生物标志物，还为KRAS抑制剂和CD47抗体药物的联合用药提供了理论指导。

据悉，该研究团队目前已与某著名药企达成战略合作，将共同开发一种专门针对KRAS突变导致肿瘤天然免疫逃逸的新型治疗方法，目前临床前试验数据已展示了良好的抗肿瘤治疗效果，有望快速推进至临床研究阶段。

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