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提高NK細胞殺傷腫瘤敏感性的新靶點CHMP2A

作者：生物世界來源：生物世界日期：2022-06-05

導讀

自然殺傷(NK)細胞是先天免疫係統的關鍵組成部分，在控製惡性腫瘤發展方麵發揮重要作用，近年來各種基於NK細胞治療腫瘤的療法日益受到大家的關注。然而，對於NK細胞介導的殺傷，惡性實體瘤通常不如血液瘤敏感。部分原因是腫瘤微環境(TME)的複雜性和其免疫抑製的特性。

關鍵字： NK細胞 | 腫瘤 | CHMP2A

近日，加州大學聖地亞哥分校 Dan Kaufman 教授團隊在 Nature Communications 期刊發表了題為：CHMP2A regulates tumor sensitivity to NK cell-mediated cytotoxicity的研究論文。該研究為提高NK細胞殺傷腫瘤細胞療法提供了潛在的新靶點——CHMP2A。

該研究建立了一套名為“two cell type”的高通量全基因組篩選方法，來模擬腫瘤的分子調控，並篩選關鍵調節分子。通過在膠質母細胞瘤幹細胞(GSC)1517、387、 CW468和D456這四個GSC細胞係上慢病毒感染全基因組CRISPR-Cas9文庫，並與NK細胞共培24小時後，鑒定出25個可能幫助腫瘤獲得耐藥性的基因。

在對NK細胞敏感的GSC中，靶基因主要集中在內質網吞噬體途徑、抗原提呈、細胞凋亡和細胞凋亡、細胞定位和先天免疫反應的調節中富集。在這25個基因中，CHMP2A作為排名第一的能提高GSC耐藥性的基因，引起了研究人員的注意。CHMP2A是ESCRT-III蛋白的一個亞單位，參與了細胞外囊泡(EVs)的分泌。EVs是細胞主動分泌的具有膜結構的微小囊泡的統稱，幾乎所有細胞都會分泌EVs。EVs作為一個重要組成部分參與了膠質母細胞瘤的形成、促進遷移、入侵。

高通量全基因組篩選方法的工作流程及篩選結果

基於這一結果，為了驗證TCT篩查結果，研究團隊使用CRISPR-Cas9分別敲除了387和CW468和D456這三個GSC中的CHMP2A。三個GSC都顯示了CHMP2A基因敲除(KO)後對NK細胞介導殺傷的敏感性增加。同時，由於頭頸部鱗狀細胞癌(HNSCC)是一種具有高度NK浸潤的癌腫，也在該細胞係中做了檢測，並獲得了和GSC相同的結果。同樣在頭頸部鱗狀細胞癌(HNSCC)小鼠模型的體內實驗中，也證實了CHMP2A在促進HNSCC Cal27細胞對NK細胞介導的殺傷存在抵抗的作用。

CHMP2A KO提高了NK細胞對GSC和HNSCC細胞殺傷

為了研究CHMP2A調節NK細胞介導殺傷的潛在機製，研究團隊通過RNA測序分析了CHMP2A表達缺失的GSC轉錄組。他們發現了CHMP2A-KO激活了NF-κB信號通路從而上調了CXCL10和CXCL12的表達，從而增強了NK細胞的遷移能力。研究人員發現CHMP2A通過促進腫瘤分泌EVs從而引發NK細胞的死亡，CHMP2A KO或者使用抑製劑替吡法尼(Tip)(一種法尼基轉移酶抑製劑)都可以減少EV的分泌，進而增強NK細胞對腫瘤的殺傷效應。

研究團隊還進一步發現了EV膜上帶有MICA/B和TRAIL等配體蛋白，可以通過和NK細胞表麵的NKG2D和TRAIL-R結合來誘導NK細胞凋亡，因此使用用MICA/BTRAIL的阻斷抗體治療可降低EVs對NK的抑製作用。