Science | mIDH1抑制剂激活肿瘤免疫的机制研究
学术
2024-07-31 22:05
湖北
大家好，本周推荐一篇发表在Science上的论文，题目为“Mutant IDH1 inhibition induces dsDNA sensing to activate tumor immunity”，通讯作者是来自马萨诸塞州总医院克兰茨癌症研究中心的Robert T. Manguso教授和Nabeel Bardeesy教授。Robert T. Manguso教授团队主要关注于癌症免疫治疗；Nabeel Bardeesy教授主要致力于胰腺癌和胆管癌的发病机制研究。这篇论文主要阐述了mIDH1抑制剂可以激活肿瘤免疫的机制。异柠檬酸脱氢酶1/2（IDH1/2）的突变广泛存在于多种恶性肿瘤中，突变的IDH酶具有新型酶活性，会大量生成致癌代谢产物（R）-2-羟基戊二酸（R-2HG），这种代谢物不参与任何主要的代谢途径，而是在细胞内积累到高水平，从而破坏许多酶的功能，目前的研究表明mIDH1肿瘤的显著特征主要包括表观遗传的改变和免疫逃逸。因此，抑制mIDH1的酶活，可以诱导抗肿瘤免疫。R-2HG如何影响免疫功能对于改进mIDH1靶向治疗提供了广泛的见解。2022年，Marcia C. Haigis教授课题组主要从R-2HG影响T细胞代谢的角度剖析了抑制免疫反应的机制。（Notarangelo G, et al. Science, 2022. https://www.science.org/doi/epdf/10.1126/science.abj5104），本文作者从其他角度也对该机制进行了探索。首先，作者发现mIDH1抑制剂（AG120）可以增加CD8+ T细胞在肿瘤组织的浸润，同时影响了肿瘤的增殖能力。为了探索机制，作者进行了RNA-seq分析，发现AG120显著上调了干扰素IFN通路以及抗病毒过程相关的基因。然后作者开始探讨在AG120治疗如何去激活干扰素IFN通路以及病毒应答相关的基因。首先，作者通过RNA-seq分析发现AG120处理后，mIDH1细胞中ERV（内源性逆转录病毒）的表达显著改变，由于组蛋白和DNA甲基化对正常细胞中ERV的沉默至关重要。因此作者进行了甲基化的分析，发现AG120显著降低了全局DNA甲基化水平，尤其是转座子元件（TEs）区域。所以，AG120治疗后，2-HG降低，导致DNA低甲基化状态，从而影响上调ERV基因表达，来进一步激活干扰素信号通路。接下来，作者开始研究AG120治疗上调ERV表达后，是如何激活干扰素信号通路。首先ERV可以在细胞质中产生双链RNA（dsRNA）或双链DNA（dsDNA），并触发细胞质核酸感知器。作者对两种刺激干扰素信号通路的关键基因进行敲除，发现只有cGAS敲除肿瘤完全对AG120治疗表现出抵抗力，而MAVS敲除对治疗效果没有影响。这进一步揭示了mIDH1抑制剂通过上调ERV基因表达，从而产生dsDNA并通过cGAS感知器来激活干扰素信号通路从而诱导免疫反应。另外，作者还探究了mIDH1肿瘤是否天生存在免疫信号传导的缺陷，因此比较了小鼠模型，发现mIDH1模型中cGAS水平明显低于IDH1 WT模型，AG120单独或与IFNγ联合治疗重新激活了cGAS表达，并诱导下游cGAS-STING相关信号通路的激活。究其原因，作者通过全基因组测序分析发现mIDH1细胞中cGAS启动子的高甲基化状态影响基因的表达。AG120处理后可以恢复到正常肝组织中低甲基化状态。总之，本文通过转录组学分析和DNA甲基化分析工具发现了mIDH1抑制剂可以激活肿瘤免疫的机制，通过降低DNA甲基化增强病毒应答相关基因，然后通过产生双链DNA，激活cGAS感知器诱导干扰素介导的免疫反应。原文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/science.adl6173DOI: https://doi.org/10.1126/science.adl6173![]()
