今天我们介绍一项浙江大学医学院第二附属医院发表在Cell 子刊上的研究,这项研究于2024年12月23日发表于《Cell
Reports Medicine》期刊:MFGE8
induces anti-PD-1 therapy resistance by promoting extracellular vesicle sorting
of PD-L1,研究主要通过机制探索和临床验证的研究策略,发现MFGE8通过促进PD-L1在肿瘤细胞来源的细胞外囊泡(TEVs)上的分选,诱导抗PD-1疗法耐药,这项研究从临床问题出发,层层递进,逻辑清晰,做的太漂亮了!
这篇文章的研究过程始于一个重要的临床问题:为什么许多肿瘤患者对免疫检查点抑制剂(如抗PD-1疗法)表现出耐药性?尽管抗PD-1疗法在多种晚期肿瘤中取得了突破,但大多数患者的临床响应率仍然很低,这促使研究团队深入探索耐药机制。
一、从临床问题出发:耐药机制的探索
研究团队首先注意到,肿瘤细胞来源的细胞外囊泡(TEVs)在抑制抗肿瘤免疫中发挥重要作用。TEVs携带的PD-L1能够与T细胞上的PD-1结合,从而抑制T细胞的活性。因此,研究团队推测TEVs上的PD-L1可能是抗PD-1疗法耐药的关键因素。为了验证这一假设,研究团队设计了一系列实验,通过敲除TEVs分泌相关基因(如Rab27a和Coro1a),发现减少TEVs的分泌能够显著增强抗PD-1疗法的效果,而向肿瘤中补充TEVs则会导致耐药性。这些结果表明,TEVs上的PD-L1确实是抗PD-1疗法耐药的“罪魁祸首”。
二、进一步探索:PD-L1如何被分选到TEVs
接下来,研究团队试图揭示PD-L1是如何被分选到TEVs中的。研究团队发现,随着肿瘤进展,TEVs上的PD-L1水平逐渐增加,这提示研究团队可能存在某种机制促进了PD-L1的分选。通过分析PD-L1的分选过程,研究团队发现PD-L1的泛素化修饰是关键步骤。泛素化修饰后的PD-L1能够被ESCRT复合体识别,并最终被分选到TEVs中。通过一系列分子生物学实验,研究团队鉴定出UBE4A是负责PD-L1泛素化的E3泛素连接酶。UBE4A的过表达能够增加TEVs上PD-L1的水平,而UBE4A的沉默则显著降低PD-L1的水平。这些结果表明,UBE4A介导的PD-L1泛素化是PD-L1分选到TEVs的核心机制。
三、深入挖掘:肿瘤细胞如何调控UBE4A
既然UBE4A是关键因素,那么肿瘤细胞又是如何调控UBE4A的表达呢?研究团队注意到,随着肿瘤进展,肿瘤细胞分泌的MFGE8(乳脂球表皮生长因子8)水平显著增加。MFGE8能够激活整合素αvβ3/β5信号通路,进而上调UBE4A的表达。为了验证这一点,研究团队使用MFGE8中和抗体(RM026)阻断MFGE8的功能,发现这不仅降低了UBE4A的表达,还减少了TEVs上PD-L1的水平,并显著增强了抗PD-1疗法的效果。这些结果表明,MFGE8是通过上调UBE4A来增加TEVs上PD-L1水平,从而导致抗PD-1疗法耐药的。
四、临床意义与展望
基于这些发现,研究团队进一步分析了临床样本,发现患者血清中MFGE8和TEVs上PD-L1的水平与抗PD-1疗法的疗效密切相关。高水平的MFGE8和PD-L1预示着较差的预后。因此,MFGE8不仅是一个潜在的耐药机制,还可能作为预测抗PD-1疗法响应的生物标志物。
研究团队的研究为克服抗PD-1疗法耐药提供了新的策略,即通过阻断MFGE8来降低TEVs上PD-L1的水平,从而增强抗肿瘤免疫反应。通过这一系列从临床问题出发的实验探索,研究团队不仅揭示了抗PD-1疗法耐药的新机制,还为未来的免疫治疗提供了新的靶点和思路。