?結直腸癌是全球第三大常見惡性腫瘤。近年來,免疫治療改善了錯配修復缺陷(dMMR)腸癌患者的預后,但是對于占比高達95%的錯配修復正常(pMMR)腸癌患者而言,他們?nèi)菀讓γ庖咧委煯a(chǎn)生耐藥性。
要想讓免疫治療全面改善腸癌患者的預后,找到讓pMMR腸癌患者對免疫治療敏感的方法是關鍵。
近日,由中山大學附屬第六醫(yī)院楊孜歡領銜的研究團隊,在著名期刊Science Translational Medicine上發(fā)表了一篇重要研究論文。
他們首次發(fā)現(xiàn),抑制去乙?;窼IRT2活性,會促進錯配修復蛋白MLH1的泛素化降解,增加腸癌細胞DNA損傷,激活cGAS-STING通路;還可以刺激腫瘤新抗原的產(chǎn)生,并增強MHC-I的表達,從而將腫瘤微環(huán)境重編程為免疫活躍狀態(tài),并誘導持久的全身免疫記憶。
研究結果還表明,SIRT2抑制劑可以讓腸癌對PD-1抑制劑更敏感,增強免疫治療效果。中山大學附屬第六醫(yī)院高倩玲、楊蘭蘭和葉樹標是論文的共同第一作者。

為了尋找腸癌的弱點,楊孜歡團隊對95例未接受術前化療或放療的II/III期腸癌患者的腫瘤和正常組織,進行了蛋白質(zhì)組學分析。
在腫瘤組織中顯著上調(diào)且與總生存預后不良相關的蛋白中,去乙?;窼IRT2是唯一一個在不同數(shù)據(jù)集中均出現(xiàn)的蛋白。值得注意的是,與dMMR腸癌組織和細胞系相比,pMMR腸癌細胞的SIRT2表達更高。顯然,SIRT2高表達意味著腸癌對免疫治療的反應不佳。
后續(xù)研究還發(fā)現(xiàn),在pMMR腸癌中,SIRT2表達水平與CD8陽性T細胞浸潤負相關,但在dMMR腸癌中則沒有這種相關性。這說明,SIRT2在pMMR腸癌中發(fā)揮關鍵作用??偟膩碚f,SIRT2應該是治療腸癌的一個潛在靶點。
于是,楊孜歡團隊先探索了敲除癌細胞SIRT2編碼基因或用AGK2抑制SIRT2活性的影響。體外研究結果顯示,CD8陽性T細胞的遷移、增殖和活性均增加。雖然SIRT2抑制部分限制了腸癌細胞的增殖,但當存在CD8陽性T細胞時,抗腫瘤作用更為明顯。
基于荷瘤小鼠模型的研究發(fā)現(xiàn),敲低SIRT2編碼基因會導致CD45+CD8+GZMB+和CD45+CD8+PD-1+細胞浸潤增加,細胞毒因子Gzmb和Ifng表達升高。這些結果表明,SIRT2在限制CD8陽性T細胞的募集和激活方面,發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用。
考慮到SIRT2與pMMR腸癌關系密切,楊孜歡團隊推測SIRT2可能影響了錯配修復系統(tǒng)。分析結果顯示,SIRT2的過表達或敲低分別增加或抑制了錯配修復蛋白MLH1表達。
從機制上看,去乙?;窼IRT2會直接與MLH1結合,導致MLH1乙?;浇档停种屏薓LH1的泛素化降解;而抑制SIRT2的活性,則會導致MLH1的乙酰化和泛素化水平升高,加速MLH1的降解。
由于SIRT2調(diào)節(jié)了錯配修復蛋白MLH1的穩(wěn)定性,因此,抑制SIRT2導致的MLH1降解,顯然會增加DNA損傷,增加核DNA泄漏到細胞質(zhì)中,激活cGAS-STING通路,并上調(diào)下游CCL5,從而募集CD8陽性T細胞進入腫瘤微環(huán)境?;赟IRT2抑制劑AGK2的研究,也證實,用AGK2抑制SIRT2可以通過重新編程腫瘤微環(huán)境,增強免疫激活和限制腫瘤進展,進而促進抗腫瘤免疫。
考慮到抑制SIRT2會促進DNA損傷,楊孜歡團隊想知道這是否會誘導新抗原的產(chǎn)生。在對AGK2治療的皮下腫瘤進行全外顯子組和轉錄組測序后,他們發(fā)現(xiàn)確實有新抗原產(chǎn)生,而且SIRT2抑制通過MHC-I促進腫瘤新抗原的產(chǎn)生和呈遞,進而激活CD8陽性T細胞。值得一提的是,他們還發(fā)現(xiàn),AGK2治療會誘導系統(tǒng)性免疫記憶,產(chǎn)生持久的全身性抗腫瘤免疫。
在研究的最后,楊孜歡團隊研究了AGK2是否可以使pMMR腸癌對PD-1抑制劑敏感。初步研究結果表明,AGK2聯(lián)合PD-1抑制劑治療pMMR腸癌模式小鼠,與單藥治療相比,產(chǎn)生了最強烈的抗腫瘤效果,并延長了小鼠的生存期,而且沒有體重減輕或毒性。
總的來說,中山大學附屬第六醫(yī)院楊孜歡團隊首次揭示了去乙?;窼IRT2調(diào)節(jié)腸癌免疫逃逸的機制,并證實抑制SIRT2活性,有望成為改善免疫治療對pMMR腸癌療效的新方法。