免疫检查点阻断 (ICB) 疗法改善了恶性肿瘤患者的预后,但大多数癌症患者没有从 ICB 治疗中受益。导致 ICB 治疗耐药的因素多种多样,包括特异性肿瘤基因突变、肿瘤抗原下调、免疫抑制分子和肿瘤微环境 (TME) 内的细胞。现代医学研究致力于探索癌症免疫逃逸的机制,克服对现有免疫疗法的耐药性,并开发新的癌症免疫疗法。
2024年12月12日,南开大学曹雪涛院士团队于Cancer Cell 杂志发表的研究论文“Inhibiting intracellular CD28 in cancer cells enhances antitumor immunity and overcomes anti-PD-1 resistance via targeting PD-L1”,发现三阴性乳腺癌 (TNBC) 细胞内 CD28 促进了 PD-L1 介导的免疫逃逸,抑制癌细胞中的 CD28 会降低 PD-L1 表达并克服抗 PD-1 耐药性,较高的 CD28 水平与TNBC 患者的 CD8 T 细胞浸润较少和预后不良相关。
CRISPR 筛选发现癌细胞 CD28 驱动免疫逃逸
在全基因组 CRISPR 筛选中确定了多个可能影响肿瘤生长的基因,包括 Jph4、Usp53、Pdha2、Ctrc、Pkp1、Wdr82 和 Cd28,鉴定发现癌细胞Cd28是肿瘤持续生长和免疫逃逸所必需的。
CRISPR筛选揭示了癌细胞Cd28作为免疫逃逸和肿瘤生长的潜在介质
癌细胞中的 CD28 缺失激活 cDC1 和 CD8+ T 细胞抗肿瘤反应
研究发现Cd28 KO 小鼠乳腺癌细胞系完全消除了乳腺肿瘤的生长并导致荷瘤小鼠的存活期长,但对免疫缺陷小鼠的乳腺肿瘤生长影响很少,表明 Cd28 KO 癌细胞可诱导抗原特异性抗肿瘤 T 细胞免疫反应。在 Cd28 KO 肿瘤中CD86 表达水平指示的 cDC1 和激活状态的相对比例更高,并且Cd28 KO 肿瘤能够在体内有效诱导细胞毒性 CD8 T 细胞反应。scRNA-seq结果显示cDC1、CD4 T 细胞和 CD8 T 细胞在 Cd28 敲除后增加。说明Cd28 KO 肿瘤中 cDC1 和 CD8 T 细胞增加,破坏乳腺癌细胞内 CD28 介导的免疫逃逸可能诱导有效的抗肿瘤免疫反应。
癌细胞内CD28结构域的缺失会减弱依赖CD8+ T细胞的肿瘤生长
Cd28 KO肿瘤中cDC1和CD8+ T细胞浸润和功能增强
细胞内 CD28 结合并稳定 Cd274 mRNA以上调 PD-L1
研究发现4T1乳腺肿瘤细胞对PD-1 治疗产生抗性,但在体内药物诱导的Cd28 iKD 乳腺肿瘤细胞中削减了PD-1 治疗抗性,延长了荷瘤小鼠的存活率。进一步探索CD28的作用发现Cd28 KO在体内和体外均降低了肿瘤细胞 PD-L1 的表达,而CD28 以剂量依赖性方式促进 PD-L1 表达。在探究 CD28 如何调节癌细胞中 PD-L1 表达的过程中发现Cd28 敲除降低了癌细胞中的 Cd274 mRNA、影响癌细胞中 CD274 mRNA 的稳定性。挖掘与细胞内 CD28 结合以保持 Cd274 mRNA 稳定性的蛋白质时,发现CD28 和 SNRPB2 的共定位。当 CD28缺失 时,SNRPB2 和 Cd274/CD274 mRNA 之间的结合减少,表明 CD28 对于 SNRPB2-Cd274 mRNA 相互作用是必需的。
体内诱导敲除癌细胞Cd28抑制肿瘤生长并克服抗pd -1抗性
CD28降低癌细胞的免疫原性,增加PD-L1的表达
CD28通过募集SNRPB2稳定Cd274 mRNA,上调癌细胞PD-L1的表达
人乳腺组织癌细胞中CD28高表达与PD-L1表达增多、CD8+ T细胞浸润减少、患者预后差相关
表达 CD28 的癌细胞通过细胞角蛋白 (CK) 和 CD28 的共表达来识别,在 TNBC 中比其他乳腺癌亚型更常见。随着临床分期的增加,TNBC 癌细胞中 CD28 的表达升高。临床样本分析表明,癌细胞 CD28 促进 PD-L1 表达并抑制 CD8T 细胞浸润。
TNBC临床标本中癌细胞CD28高表达与PD-L1表达增多、CD8+ T细胞浸润少、预后差相关
结语
免疫治疗疗效不佳主要归因于TME具有免疫抑制作用,效应免疫细胞浸润率低,癌细胞免疫原性低。本研究揭示了乳腺癌细胞 CD28 及其在促进 PD-L1 介导免疫逃逸中的作用,破坏癌细胞 CD28 介导的免疫逃逸可能为改善乳腺癌免疫治疗提供一种潜在的方法。