《科學》子刊：復旦陳海泉/李飛團隊發現對免疫治療敏感的肺癌特征抗PD-1/PD-L1免疫治療可以說是萬

抗PD-1/PD-L1免疫治療可以說是萬眾矚目，且臨床試驗證明其具有持久的抗腫瘤效應，并改變了包括非小細胞肺癌（NSCLC）在內的多種晚期癌癥的治療[1] 。然而，只有不到20%的NSCLC患者可以從抗PD-1/PD-L1免疫治療中獲益，而這些患者中又有20%-40%遭受嚴重不良反應[2] 。
因此，如何識別出哪些患者可能從免疫檢查點阻斷（ICB）治療中獲益，最大限度地提高療效和減少毒性，尤為重要。
近日，由上海復旦大學陳海泉教授和李飛教授，以及紐約大學格羅斯曼醫學院Kwok-KinWong共同領銜的研究團隊，在ScienceAdvances期刊上發表重要研究成果[3] 。
他們發現， TSC1/TSC2（結節性硬化癥綜合征亞單位1/2）突變的NSCLC患者，相比于未突變患者，接受ICB治療后臨床受益持久和生存率增加，表明TSC1/TSC2缺失使NSCLC患者對ICB療法變得敏感。

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▲論文首頁截圖
目前，雖然PD-L1的表達是FDA唯一批準用來預測NSCLCICB治療的生物標志物，但是ICB治療不僅能顯著提高PD-L1強陽性患者的生存率，也使部分PD-L1陰性患者的生存率得到一定提高，表明PD-L1的表達作為生物標志物存在一定缺陷[2] 。
此外，一些特定致癌基因和抑癌基因的體細胞突變，包括EGFR、KRAS和P53 ，也已被證實與ICB治療反應有關。事實上，腫瘤細胞的遺傳變異可以通過多種機制調節宿主的抗腫瘤免疫應答，如調節PD-L1的表達和改變腫瘤微環境（TME）[4] 。
研究人員為了尋找新的免疫調節劑，他們在KrasG12D/Trp53-/-（KP）肺癌小鼠模型中進行了體外和體內CRISPR篩選，發現TSC1和TSC2是PD-L1表達的有效調節因子，可以促進PD-L1的表達，且對PD-1抑制劑治療敏感。因此，后續研究將研究目標鎖定在TSC1和TSC2上。

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▲體外篩選中兩個克隆Tsc1和Tsc2的sgRNAs均富集在PD-L1高細胞群中
小伙伴們不禁會問， TSC1和TSC2具有什么作用呢？
已有研究表明， TSC1/TSC2可以介導磷脂酰肌醇3-激酶-AKT和肝激酶B1-腺苷5′-單磷酸-活化蛋白激酶通路之間的相互作用，通過Rheb抑制mTORC1信號通路，起到腫瘤抑制作用[5] 。
另外， TSC1/TSC2突變失活可導致結節性硬化癥（一種常染色體顯性疾病），它也經常發生在包括NSCLC在內的許多人類癌癥中[6] 。
研究人員為了全面研究TSC1/TSC2的狀態與NSCLC免疫特征之間的臨床相關性，以及ICB治療TSC1/TSC2缺陷型NSCLC的療效，他們先后在肺癌細胞系、患者樣本、癌癥基因組圖譜（TCGA）數據庫和同基因小鼠模型中分別進行了分析研究。
首先，為了證實體外CRISPR的篩查結果，研究人員利用肺癌細胞系轉染TSC1或TSC2的單個sgRNAs ，以及建立Tsc2-敲除（KO）KP細胞系和A549細胞系，均證實TSC2的缺失可以顯著增加細胞膜PD-L1的水平。

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體外驗證Tsc2的缺失可以顯著增加細胞膜PD-L1的水平
研究人員通過轉染人TSC2編碼序列補救KP-Tsc2-KO細胞系，發現TSC2的再表達，可以明顯抑制PD-L1的表達水平；qRT-PCR分析進一步表明TSC2可以在轉錄水平上調控PD-L1的表達。
緊接著，研究人員利用復旦大學附屬腫瘤醫院NGS隊列中接受手術切除的865例NSCLC患者的數據，進一步分析了TSC1/TSC2突變狀態與PD-L1表達水平之間的相關性。結果顯示：與TSC1/TSC2野生型腫瘤相比， TSC1/TSC2突變型腫瘤的PD-L1陽性率更高，與之相一致的是TSC1/TSC2擴增腫瘤中PD-L1陽性率最低。