Cancer Research:靶向花生四烯酸代谢增强ARID1A缺失型肠癌的免疫治疗效果

学术   2024-12-20 19:50   上海  


2024年12月9日,哈尔滨医科大学附属肿瘤医院的张艳桥教授团队在肿瘤学权威期刊《Cancer Research》上发表了一项重要研究成果,题为“Targeting Arachidonic Acid Metabolism Enhances Immunotherapy Efficacy in ARID1A-Deficient Colorectal Cancer”。ARID1A是SWI/SNF复合物的核心成分,在约5%~10%的结直肠癌(CRC)中发生突变。尽管ARID1A缺失与CRC中免疫活性的增强相对应,但免疫检查点抑制剂(ICIs)在ARID1A缺失型CRC患者中的疗效却十分有限。研究指出,无进展生存期(PFS)在ARID1A缺失组和完整组中分别为6.6个月和8.0个月,这表明组合治疗策略对于ARID1A缺失型CRC至关重要。因此,探索与ARID1A缺失相关的治疗靶点,特别是代谢方面的脆弱性,对于改善CRC治疗具有重要意义。


研究方法与发现

本研究收集了136名CRC患者的临床治疗队列,并根据ARID1A突变状态进行分组,分析了PFS和总生存期(OS)。利用ATAC-seq、RNA-seq和代谢组分析等技术,探索了ARID1A突变对花生四烯酸代谢通路的调控作用。研究发现,ARID1A缺失型CRC通过降低PTGS1和PTGS2的表达,增加了对花生四烯酸代谢途径的依赖。进一步的研究表明,抑制花生四烯酸代谢可以通过增强CD8+T细胞的活性和抑制血管拟态生成(VM),与ICIs协同治疗ARID1A缺失型CRC。
具体发现包括:
  1. ARID1A缺失型CRC免疫治疗疗效有限:通过构建ARID1A-KO小鼠肠癌细胞系和皮下移植瘤模型,发现ARID1A缺失型CRC对免疫治疗疗效有限。

  2. 花生四烯酸代谢重新编程:对ARID1A-WT和ARID1A-KO CRC细胞进行测序和代谢物分析,发现ARID1A-KO CRC细胞中花生四烯酸代谢通路下调,且对阿司匹林更敏感。

  3. PTGS1和PTGS2的调控机制:通过WB、qPCR和IHC等实验手段,证明ARID1A缺失通过下调PTGS1和PTGS2的表达来影响花生四烯酸代谢,且PTGS1和PTGS2可能是ARID1A缺失型CRC的联合致死靶点。

  4. 染色质可及性与基因表达:通过ATAC-seq和DNase-qPCR发现,ARID1A缺失下调了PTGS1和PTGS2基因的染色质可及性,并通过ChIP-seq和ChIP-qPCR实验进一步验证了这一机制。


阿司匹林与免疫治疗的协同作用

研究者利用人源化PDX模型和小鼠皮下移植瘤模型,探索了阿司匹林对ARID1A缺失型CRC的敏感性。结果表明,相比于ARID1A正常表达的CRC,阿司匹林治疗后ARID1A缺陷肿瘤生长减慢,肿瘤体积和重量降低,且肿瘤微环境中CD8+T细胞的数量和活性升高。同时,靶向花生四烯酸代谢有助于抑制VEGF信号传导,从而进一步抑制VM的形成。阿司匹林可以进一步降低ARID1A缺陷肿瘤中VM的形成。基于这些发现,研究者提出抑制花生四烯酸途径与ICIs治疗相结合可能会协同抑制ARID1A缺失型CRC的假设,并通过实验验证了这一假设。


研究讨论与展望

本研究的结果强调了ARID1A突变CRC高度依赖花生四烯酸代谢,靶向花生四烯酸代谢可以促进肿瘤微环境中CD8+T细胞的增多和抑制VM的形成,从而与ICIs协同治疗ARID1A缺失型CRC。然而,本研究也存在一些局限性。尽管已经证实PTGS1和PTGS2驱动ARID1A缺失型CRC的代谢重编程,但其他关键代谢调节因子也可能受到SWI/SNF的调节。因此,未来需要继续探索ARID1A缺失型CRC的其他代谢重编程变化。同时,阿司匹林联合ICIs的临床研究可以在ARID1A缺失型CRC中进行深入探索,以期为患者提供更加有效的治疗方案。这一研究成果为ARID1A缺失型CRC的治疗提供了新的思路和策略,具有重要的临床应用价值。


参考文献:Cui L, Liu R, Han S, Zhang C, Wang B, Ruan Y, Yu X, Li Y, Yao Y, Guan X, Liao Y, Su D, Ma Y, Li S, Liu C, Zhang Y. Targeting Arachidonic Acid Metabolism Enhances Immunotherapy Efficacy in ARID1A-Deficient Colorectal Cancer. Cancer Res. 2024 Dec 9. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-24-1611. PMID: 39652583.
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