免疫治療

免疫檢查點(diǎn)（Immune checkpoint）是免疫系統(tǒng)的調(diào)節(jié)器。這些通路對(duì)自我耐受很重要，自我耐受可以防止免疫系統(tǒng)不加選擇地攻擊細(xì)胞。腫瘤細(xì)胞或腫瘤組織往往會(huì)利用一些手段激活免疫檢查點(diǎn)，使抗原不能被T細(xì)胞識(shí)別，從而抑制了T細(xì)胞的免疫學(xué)作用，逃避了機(jī)體的免疫監(jiān)視。

針對(duì)腫瘤免疫逃逸開(kāi)發(fā)的抗腫瘤免疫療法中，免疫檢查點(diǎn)阻斷劑已被證實(shí)對(duì)多種癌癥治療相當(dāng)有效，例如CTLA-4、 PD-1相關(guān)藥物等。但由于原發(fā)性或獲得性耐藥的原因，這類藥物對(duì)部分患者治療無(wú)效。的研究表明，一些表觀遺傳調(diào)節(jié)因子參與了抑制抗腫瘤免疫反應(yīng)，說(shuō)明表觀遺傳療法或可增強(qiáng)抗腫瘤免疫反應(yīng)，并克服對(duì)現(xiàn)有免疫療法的抵抗。

2021年10月20日，來(lái)自耶魯大學(xué)癌癥中心的嚴(yán)欽團(tuán)隊(duì)在Nature上發(fā)表文章。該文章發(fā)現(xiàn)KDM5B通過(guò)作用于逆轉(zhuǎn)錄元件，促進(jìn)腫瘤免疫逃逸。結(jié)果揭示，阻斷KDM5B或阻斷KDM5B-SETDB1相互作用，可以有效提高抗腫瘤免疫反應(yīng)，克服免疫檢查點(diǎn)抑制劑治療抵抗。

KDM5家族蛋白是一類去組蛋白甲基化酶，是KDM5 4種亞型中的一種，它參與基因的表觀遺傳調(diào)控過(guò)程。KDM5酶對(duì)于耐藥性的出現(xiàn)起到了重要作用，敲除編碼KDM5酶（包括KDM5A與KDM5B）的基因或者是使用KDM5酶抑制劑，可以激活干擾素信號(hào)通路，增強(qiáng)免疫應(yīng)答。

研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)Gene Ontology (GO)分析技術(shù)發(fā)現(xiàn)KDM5B的表達(dá)與免疫系統(tǒng)過(guò)程中的基因呈負(fù)相關(guān)，然后使用免疫原性YUMMER1.7小鼠黑色素瘤模型對(duì)Kdm5b缺失造成的影響進(jìn)行了一系列評(píng)估，并借助測(cè)序的方法發(fā)現(xiàn)KDM5B激活了I型干擾素反應(yīng)的途徑，以及對(duì)逆轉(zhuǎn)錄元件的作用情況。作者利用人黑色素瘤細(xì)樣本進(jìn)行了驗(yàn)證。

通過(guò)文章發(fā)現(xiàn)，作者文章有兩個(gè)關(guān)鍵性支撐點(diǎn)：

1. 在患者樣本中發(fā)現(xiàn)了KDM5B的作用；

2. KDM5B作用點(diǎn)在逆轉(zhuǎn)錄原件實(shí)現(xiàn)表觀遺傳調(diào)控。

在這兩個(gè)數(shù)據(jù)支撐點(diǎn)上，均采用了TissueGnostics公司的全景組織定量分析技術(shù)，不但在原位數(shù)據(jù)中精準(zhǔn)獲得了單細(xì)胞水平的蛋白表達(dá)強(qiáng)度定量數(shù)據(jù)，還通過(guò)抗雙鏈RNA抗體對(duì)RNA表達(dá)水平進(jìn)行了定量分析。發(fā)表了觀點(diǎn)：KDM5B通過(guò)作用于逆轉(zhuǎn)錄元件，促進(jìn)腫瘤免疫逃逸。

實(shí)驗(yàn)部分

為了避免測(cè)序及生物信息學(xué)分析數(shù)據(jù)帶來(lái)的不確定性，作者團(tuán)隊(duì)使用了免疫組化和免疫熒光技術(shù)，在組織學(xué)原位進(jìn)行了驗(yàn)證，在關(guān)鍵的環(huán)節(jié)中，還利用奧地利TissueGnostics公司全景組織流式定量分析技術(shù)，進(jìn)行圖像采集和定量分析。為了體現(xiàn)數(shù)據(jù)的客觀與精準(zhǔn)性，作者用了大篇幅對(duì)這個(gè)技術(shù)方法進(jìn)行了詳細(xì)描述：

利用5X物鏡進(jìn)行全景預(yù)覽，然后20X物鏡對(duì)識(shí)別的組織區(qū)域進(jìn)行全景掃描成像。再將獲取的組織全景圖像導(dǎo)入分析軟件中，原位單細(xì)胞識(shí)別及定量分析技術(shù)識(shí)別陽(yáng)性細(xì)胞及平均強(qiáng)度。其結(jié)果通過(guò)散點(diǎn)圖與直方圖呈現(xiàn)。利用正反向回溯功能實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)cut-off線。

正反向回溯功能：組織、細(xì)胞數(shù)據(jù)分析中運(yùn)用正反向回溯功能，支持從圖像到數(shù)據(jù)的正向分析，也支持從數(shù)據(jù)結(jié)果到圖像的反向回溯驗(yàn)證，將影像與分析結(jié)果緊密結(jié)合，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化圖像、散點(diǎn)圖及數(shù)據(jù)間的三方面實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)。對(duì)數(shù)據(jù)有效性進(jìn)行獨(dú)立重復(fù)的驗(yàn)證，精準(zhǔn)衡量組織細(xì)胞信號(hào)拆分辨識(shí)結(jié)果，保障樣本識(shí)別的精度、陽(yáng)性率劃分的閾值或是追溯陽(yáng)性信號(hào)在組織中的原位信息的可靠性，更進(jìn)一步幫助研究者定位分化干細(xì)胞等稀有細(xì)胞亞群。

01

作者采用免疫熒光染色的組織樣本，結(jié)合抗PD-1治療之前的黑色素瘤樣本進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組分析，發(fā)現(xiàn)對(duì)免疫檢查點(diǎn)（immune checkpoint blockade，ICB）有反應(yīng)的患者KDM5B染色較弱，缺乏可檢測(cè)到的KDM5B高黑色素瘤細(xì)胞，而對(duì)ICB有反應(yīng)的患者有KDM5B高黑色素瘤細(xì)胞的主要亞群。這些結(jié)果表明KDM5B與腫瘤炎癥水平呈負(fù)相關(guān)，可能是腫瘤免疫抑制劑響應(yīng)低的生物標(biāo)志物，靶向KDM5B可能誘導(dǎo)T細(xì)胞浸潤(rùn)并克服對(duì)ICB的耐藥性。

Figure 1治療前黑色素瘤免疫熒光樣本melanoma cocktail（綠色）、KDM5B（紅色）和DAPI（藍(lán)色）

A-C：抗PD-1治療的3名PD-1無(wú)應(yīng)答患者的免疫熒光圖像；D-F：3名完全應(yīng)答患者的免疫熒光圖像。G：腫瘤微環(huán)境中KDM5B和黑色素瘤標(biāo)記物的平均強(qiáng)度散點(diǎn)圖。KDM5B和黑色素瘤標(biāo)記陽(yáng)性的細(xì)胞位于右上象限。

02

作者研究了KDM5B抑制逆轉(zhuǎn)錄元件表達(dá)情況，針對(duì)RNA水平的驗(yàn)證，使用了抗雙鏈RNA單抗-J2抗體，在KDM5B表達(dá)水平低的應(yīng)答者中檢測(cè)到比那些KDM5B水平高的無(wú)應(yīng)答者更高水平的雙鏈RNA。

Figure 2KDM5B缺失誘導(dǎo)內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄酶元件表達(dá)并形成dsRNA

用J2抗體（紅色）和DAPI（藍(lán)色）對(duì)免疫檢查點(diǎn)抑制劑完全應(yīng)答或無(wú)應(yīng)答患者的代表性患者的dsRNA進(jìn)行免疫熒光染色（左側(cè)）和定量（右側(cè)）。