復旦大學腫瘤醫(yī)院陳海泉教授、美國紐約大學格羅斯曼醫(yī)學院Kwok-Kin?Wong研究團隊發(fā)現(xiàn)，TSC1/TSC2(結(jié)節(jié)性硬化癥復合體亞基1和亞基2)是PD-1表達和PD-1抑制劑治療敏感性的調(diào)節(jié)因子。體外體內(nèi)實驗和數(shù)據(jù)庫分析表明，TSC1/TSC2 缺失定義了一種獨特的 NSCLC 亞型，其特征是腫瘤微環(huán)境炎癥上調(diào)和對 免疫檢查點抑制劑(ICB)的高敏感性。TSC1/TSC2突變患者ICB治療后臨床獲益更持久、生存率更高。(Sci Adv. 2022,8: eabi9533. DOI: 10.1126/sciadv.abi9533)

目前，PD-L1表達是唯一獲FDA批準預測NSCLC ICB療效的生物標志物，但ICB治療不僅提高PD-L1強陽性患者生存率，部分PD-L1陰性患者生存率也有提高，提示PD-L1表達作為生物標志物有一定缺陷。一些特定癌基因和抑癌基因體細胞突變?nèi)鏓GFR、KRAS和P53等，也被證實與ICB治療反應有關。腫瘤細胞遺傳變異可通過多種機制調(diào)節(jié)宿主抗腫瘤免疫應答，如調(diào)節(jié)PD-L1表達和改變腫瘤微環(huán)境。

為了尋找新的免疫調(diào)節(jié)劑，研究者在KrasG12D/Trp53-/-(KP)肺癌小鼠模型中進行了體外和體內(nèi)CRISPR篩選，發(fā)現(xiàn)TSC1和TSC2是PD-L1表達的有效調(diào)節(jié)因子，可促進PD-L1表達，且對PD-1抑制劑治療敏感。Tsc1 和 Tsc2 的 sgRNA 在 PD-L1 表達水平低的群體中顯著減少，在 PD-L1 水平高的群體中則顯著增加，提示 Tsc1 或 Tsc2 缺失可能促進 PD-L1 表達。

已有研究表明，TSC1/TSC2可介導磷脂酰肌醇3-激酶-AKT和肝激酶B1-腺苷5′-單磷酸-活化蛋白激酶通路的相互作用，通過Rheb抑制mTORC1信號通路，發(fā)揮腫瘤抑制作用。

為了探討TSC1/TSC2狀態(tài)與NSCLC免疫特征的臨床相關性，及ICB治療TSC1/TSC2缺失型NSCLC的療效，研究者先后在肺癌細胞系、患者樣本、癌癥基因組圖譜(TCGA)數(shù)據(jù)庫和同基因小鼠模型中進行了分析研究。

為了證實體外CRISPR篩選結(jié)果，研究者利用TSC1或TSC2的單個sgRNA轉(zhuǎn)染肺癌細胞系，及建立Tsc2-敲除(KO)KP細胞系和A549細胞系，證實TSC2缺失顯著提高了細胞膜PD-L1水平。

研究者通過轉(zhuǎn)染人TSC2編碼序列補救KP-Tsc2-KO細胞系，發(fā)現(xiàn)TSC2再表達可明顯抑制PD-L1表達水平。qRT-PCR分析表明TSC2可在轉(zhuǎn)錄水平上調(diào)控PD-L1表達。

研究者利用復旦大學附屬腫瘤醫(yī)院NGS隊列中接受手術切除的865例NSCLC患者數(shù)據(jù)，分析了TSC1/TSC2突變狀態(tài)與PD-L1表達水平的相關性。結(jié)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。

由164例手術完全切除的NSCLC患者組成的組織芯片(TMA)，經(jīng)免疫染色后發(fā)現(xiàn)，TSC2低表達患者的PD-L1表達水平高于TSC2高表達患者，提示TSC2突變?nèi)笔cPD-L1的上調(diào)相關。

研究者使用腫瘤免疫數(shù)據(jù)庫TIMER 2.0通過四種算法對TSC2 mRNA水平與主要免疫細胞亞型是否存在關聯(lián)進行了評估。結(jié)果顯示，TSC2 mRNA水平與CD8+T細胞、CD4+T細胞、調(diào)節(jié)性T細胞、樹突狀細胞、自然殺傷細胞和巨噬細胞的浸潤均呈負相關，其中CD8+T細胞在四種算法中的相關性一致。TMA免疫組化證實，TSC2低表達腫瘤患者的T細胞活化標志物CD8A顯著增加。

研究者利用TCGA數(shù)據(jù)庫分析發(fā)現(xiàn)，PD-L1high/CD8Ahigh類型在TSC2低組的比例(41.4%)明顯高于TSC2高組(28.2%)，表明TSC2缺失腫瘤表現(xiàn)出炎癥性腫瘤微環(huán)境，這已被證實與免疫治療獲益相關。

在KP小鼠模型驗證中，研究者發(fā)現(xiàn)相比于對照組，KP-Tsc2-KO小鼠給予PD-1抑制劑后腫瘤的生長受到顯著抑制，有1例腫瘤出現(xiàn)完全消退。對已發(fā)表的 75 例 NSCLC 患者隊列數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，其中 5 例有 TSC1/TSC2 突變的患者中 4 例表現(xiàn)持久臨床獲益，而 TSC1/TSC2 正常患者緩解率僅為 47%。此外，突變的 TSC1/TSC2 與較長的無進展生存相關。

該研究表明，TSC1/TSC2突變在促進PD-L1表達和T細胞浸潤，及增強腫瘤免疫原性方面有顯著意義，TSC1/TSC2突變NSCLC對ICB治療敏感，表明TSC1/TSC2狀態(tài)在指導ICB治療中有重要的預測價值。

(編譯 趙如軒)