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技术前沿
Mol Cancer | 吴永兵团队发现外泌体circUSP7参与NSCLC免疫逃逸新机制
来源: | 作者:geneseed | 发布时间: 2021-11-16 | 105 次浏览 | 分享到:

肺癌是一种主要的恶性肿瘤,也是全世界癌症相关死亡的主要原因[1]。肺癌的预后受到多种因素的影响,包括肿瘤的侵袭和转移。非小细胞肺癌(NSCLC)是中国癌症相关死亡的主要原因,也是肺癌的主要病理类型。

 

程序性死亡受体1(PD1),是一种重要的免疫抑制分子。目前,肿瘤免疫治疗的研究热点主要集中在PD1抑制剂的研究,减少了肿瘤的进展,为NSCLC患者的治疗提供了长期的益处。但是,大多数患者在几个疗程后出现不同程度的耐药性,对PD1抑制剂的广泛应用带来了阻碍。目前,积极的探索NSCLC抗PD1耐药机制,对NSCLC的治疗具有重要意义。Anti-PD1是一种通过基因工程改造的、人类免疫球蛋白(Ig)G4单克隆抗体,靶向具有负向免疫调节功能的PD1,也是一种抑制剂,具有免疫检查点抑制活性和抗肿瘤活性。

 

环状RNAs是一种来源于单个或者多个外显子结构的内源性非编码RNA,存在于不同细胞的细胞质中。环状RNAs相较于线性的RNAs分子具有更加稳定的结构[2]。作者课题组和其它多篇相关研究发现环状RNAs(circMET,circUHRF1)在NSCLC治疗及PD1耐药性方面发挥重要作用[3,4]。

 

外泌体是指具有双层膜结构的细胞外囊泡,由细胞膜内陷产生并最终排出到细胞外[5]。外泌体是细胞间信号转导的关键介质,其粒径大小在40–150 nm的范围内,越来越多的研究发现外泌体在生物体内发挥重要作用。外泌体中的长非编码RNAs(lncRNAs)和miRNAs与癌症的免疫抑制、迁移、增殖和侵袭密切相关。然而,CircRNAs在NSCLC患者肿瘤和血浆外泌体中的潜在作用和表达模式尚未明确阐明。

 

上周,南昌大学第二附属医院心胸外科吴永兵主任医师Mol Cancer上发表论文Cancer cell-derived exosomal circUSP7 induces CD8+ T cell dysfunction and anti-PD1 resistance by regulating the miR-934/SHP2 axis in NSCLC文章发现外泌体circUSP7主要由NSCLC细胞分泌,通过促进NSCLC中CD8+ T细胞功能障碍而促进免疫抑制。CircUSP7诱导抗PD1免疫疗法的耐药性,为NSCLC患者提供了一种潜在的治疗策略。 

作者通过查阅文献发现USP7高表达参与多种癌症的进展,包括NSCLC。随后,分析starBase 3.0数据库发现相较于癌旁组织circUSP7(hsa_circ_0005152)的表达水平显著高于其他USP7衍生的circRNAs通过qPCR验证126例非小细胞肺癌患者的肿瘤组织和邻近正常组织中circUSP7的表达,发现NSCLC组织中circUSP7的表达水平显著增加,与NSCLC的预后呈负相关。

 

作者随后发现circUSP7NSCLC患者血浆外泌体中的表达水平上调,并且血浆外泌体中circUSP7的表达与CD8+ T细胞的数量有明确的关系。越来越多的研究表明NSCLC细胞外泌体参与肿瘤的进展,作者从NSCLC细胞上清提取外泌体进一步验证了NSCLC细胞源性外泌体中的circUSP7抑制CD8+ T细胞功能

          

NSCLC细胞源性外泌体,电镜和WB检测结果

 

作者通过circBank等数据库预测了20个与circUSP7结合的miRNAs分子,随后通过circRIP和RIP实验证明了NSCLC细胞源性外泌体中的circUSP7通过充当miR-934海绵发挥生物学功能。已有研究发现,SHP2 mRNA在CD8+ T细胞中被miR-934特异性靶向,作者通过双荧光素酶实验进一步验证了二者的相互作用关系。

 

作者建立肿瘤异体移植模型,使用IGg和anti-PD1检测对接受circUSP7过表达细胞(包括NCI-H460和95D)或相应对照细胞的HuNSG小鼠的影响,发现circUSP7CD8+ T细胞依赖的方式促进NSCLC的进展,并导致anti-PD1治疗的耐药性

 

作者发现在NSCLC患者组织中CD8+ T细胞的数量明显低于相邻非肿瘤组织中的CD8+ T细胞数量。通过qPCR分别检测NSCLC患者组织相关基因表达和20名接受anti-PD1免疫治疗六个治疗周期的NSCLC患者血浆外泌体circUSP7的表达情况,证明在NSCLC患者中circUSP7的上调通过miR-934/SHP2轴诱导T淋巴细胞衰竭。



2名部分缓解(PR)、6名稳定性(SD)、12名进展性(PD)

Anti-PD1治疗后,20名NSCLC患者血浆外泌体circUSP7表达

 

在此,作者发现circUSP7表达增加通过外泌体circUSP7/miR-934/SHP2轴降低抗PD1治疗的疗效。因此circUSP7水平是影响NSCLC患者抗PD1治疗耐药性的关键因素,外周血外泌circRNAs可作为肿瘤标志物。同时,SHP2抑制剂可通过抑制CD8+ T细胞的免疫功能,降低在高表达circUSP7患者中观察到的免疫抑制效应


参考文献:

[1] Sung H, Ferlay J, Siegel RL, Laversanne M, Soerjomataram I, Jemal A, et al. Global Cancer Statistics 2020: GLOBOCAN estimates of incidence and mortality worldwide for 36 cancers in 185 countries. CA Cancer J Clin. 2021;71:209–49.

[2] Wilusz JE, Sharp PA. Molecular biology. A circuitous route to noncoding RNA. Science. 2013;340:440–1.

[3] Pei X, Chen SW, Long X, Zhu SQ, Qiu BQ, Lin K, et al. circMET promotes NSCLC cell proliferation, metastasis, and immune evasion by regulating the miR‑145‑5p/CXCL3 axis. Aging (Albany NY). 2020;12:13038–58.

[4] Zhang PF , Gao C, Huang XY, Lu JC, Guo XJ, Shi GM, et al. Cancer cell-derived exosomal circUHRF1 induces natural killer cell exhaustion and may cause resistance to anti‑PD1 therapy in hepatocellular carcinoma. Mol Cancer. 2020;19:110.

[5] van Niel G, D’Angelo G, Raposo G. Shedding light on the cell biology of extracellular vesicles. Nat Rev Mol Cell Biol. 2018;19:213–28.