上海交大/浙大團隊共同揭示“點燃”胰腺癌免疫微環(huán)境的表觀遺傳治療靶點
近日,上海交通大學醫(yī)學院附屬仁濟醫(yī)院薛婧、王宇團隊與上海交大基礎醫(yī)學院唐玉杰,浙江大學王超塵等國內外研究者合作在Gut期刊發(fā)表的最新研究成果,就揭示了經由內源性逆轉錄病毒元件(Endogenous Retroelements,ERs)和表觀遺傳機制,對胰腺癌免疫抑制性微環(huán)境有重要調控作用的靶點MED12,它可能是免疫治療攻破胰腺癌的全新突破口!
研究者們借助CRISPR-Cas9篩選出具有強力免疫抑制效應的MED12后,揭示了MED12的具體作用機制:MED12可穩(wěn)定異染色質蛋白1A(HP1A),使其抑制H3K9me3標記的ERs,而Med12缺失所導致的逆轉錄轉座子去抑制,會激活人體內經典的、由胞質核酸感知通路激活的固有免疫應答,使胰腺癌免疫微環(huán)境變?yōu)槔诿庖咧委煹难装Y型(Inflamed),為免疫治療鋪平道路。
相信各位都知道胰腺癌的腫瘤微環(huán)境有多么讓免疫治療絕望,奇點糕就不用鋪墊了,直接快進到發(fā)現(xiàn)MED12靶點的環(huán)節(jié)吧?從表觀遺傳的角度入手,此前在胰腺癌中還不算多,但借助ERs破局倒真不是什么異想天開,早先就有學者撰文提出,在腫瘤、自身免疫疾病等不同的應用場景中,ERs可能誘導的免疫應答各不相同,有些或許就可利用[1]。
在本次研究中,研究者們進行了專門的CRISPR-Cas9表觀遺傳體外篩選,而在篩選出的多個影響胰腺癌抗腫瘤免疫應答的調控因子中,僅有敲除胰腺癌細胞的Med12,會在小鼠實驗中顯著影響成瘤速度和免疫微環(huán)境;且在免疫健全小鼠身上,敲除Med12會使腫瘤微環(huán)境內浸潤的CD8+T細胞、NK細胞和NKT細胞數(shù)量大增并功能增強,免疫微環(huán)境整體呈炎癥型表現(xiàn),利好免疫治療。
做到這一步當然還不夠,知其然要知其所以然嘛,于是研究者們開始探索敲除Med12增敏免疫治療的具體機制。基因集富集分析(GSEA)首先提示,敲除Med12后表達上調的基因主要與內源性抗原肽處理和呈遞(由MHC-I類分子進行)有關,同時還有NF-κB和干擾素-α通路相關基因的顯著富集,到這里的發(fā)現(xiàn)還算是意料之中。
但接下來,研究者們在敲除Med12的胰腺癌細胞內意外發(fā)現(xiàn)了大量的內源性雙鏈DNA(dsDNA),同時細胞內感知dsDNA/RNA的關鍵基因表達也顯著上調,意味著NF-κB和干擾素-α通路的激活,是由于dsDNA被胞質核酸感知通路察覺,拉響了外敵入侵的警報;而敲除Mda5、Ddx58兩個胞質核酸感知通路中的關鍵基因,就會使敲除Med12激活的免疫應答消失。
而人體內dsDNA的主要來源,就是奇點糕一開始提到的“伏筆”——ERs,研究者們也通過染色體可及性測序(ATAC-seq)和RT-qPCR證實,敲除Med12激活了ERs,使其中逆轉錄轉座子的染色質可及性增強;同時,敲除Med12也使HP1A蛋白的穩(wěn)定性下降(MED12可直接結合它來增強穩(wěn)定性),削弱了HP1A下游原本專門負責沉默逆轉錄轉座子的H3K9me3調控強度。
此外研究者們還發(fā)現(xiàn),敲除Med12上調了染色質上大部分轉座子(TEs)部位的H3K27乙酰化修飾水平,這是逆轉錄轉座子進入轉錄激活狀態(tài)的原因,也解釋了前面dsDNA的來源和胞質核酸感知通路激活,啟動固有免疫通路的環(huán)節(jié);與上述發(fā)現(xiàn)一致,人類胰腺癌患者的MED12蛋白或Med12 mRNA水平,也與免疫治療應答和生存預后直接掛鉤,說明MED12同時具有成為治療靶點和Biomarker的潛力。
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