【RANB-033】DANCE BUSTER 3 《科学》:真的服了!科学家发现,竟有抗癌药谎报癌细胞感染病毒,“骗”T细胞抗癌丨科学大发现
*仅供医学专科东谈主士阅读参考【RANB-033】DANCE BUSTER 3
我真的服了!
抗癌药杀伤癌细胞的形状,又有了新高度。
近日,由哈佛医学院从属麻省总病院Nabeel Bardeesy和Robert T. Manguso领衔的计划团队,在顶级期刊《科学》发表一篇出东谈主预见的计划效力。
他们发现,如故获批上市的IDH1禁绝剂果然有一种超等独有抗癌形状:IDH1禁绝剂会“叫醒”癌细胞中千里睡的陈旧内源性逆转录病毒,并激活癌细胞中识别病毒的免疫通路,制造一种癌细胞被病毒感染的假象,进而激活抗病毒免疫响应,召集T细胞趁便将癌细胞隐没掉[1]。
据了解,这亦然当今获批的抗癌药中,第一个有如斯“诡异”抗癌技巧的药物。
▲论文首页截图
异柠檬酸脱氢酶1/2(IDH1/2)是一种代谢预计基因,好多癌症中齐会发现它们突变的身影。
举例,80%以上的初级别胶质瘤(LGG)、约40%的软骨赘瘤、27%傍边的肝内胆管细胞癌(ICC)和约12%的急性髓性,此外还有玄色素瘤和前线腺癌等。
这个IDH卵白酶突变之后,会导致代谢产品发生变化,产生一种名为R-2HG的物资。这个R-2HG会禁绝好多酶的活性,举例组卵白、DNA或RNA去甲基化酶,还有各式代谢酶等。因此,IDH1发生突变的肿瘤,常常有两个特征:表不雅遗传学窜改和T细胞摒除(冷肿瘤)。
鉴于IDH1突变的这种促癌特点,科学家们就研发出了IDH1禁绝剂。深广计划如故标明,IDH1禁绝剂不错禁绝肿瘤的滋长,并改善肿瘤微环境,栽培杀伤性T细胞水平。尽管如斯,IDH1突变促癌以及IDH1禁绝剂抗癌的机制仍莫得获取很好地叙述。
2022年,Bardeesy和Manguso团队在Cancer Discovery上发表的一项计划效力标明,IDH1突变会导致癌细胞对杀伤性细胞产生的IFNγ不敏锐,因此走避了免疫细胞的杀伤;而IDH1禁绝剂不仅会收复癌细胞对IFNγ的敏锐性,还不错促进杀伤性T细胞对肿瘤的浸润[2]。缺憾的是,这个计划莫得搞明晰IDH1禁绝剂为何会招募杀伤性T细胞。
为了解开上述谜团,Bardeesy/Manguso团队分析了IDH1禁绝剂处治小鼠肿瘤模子后,肿瘤中发生的变化。他们预防到,在诊疗后的第三天,杀伤性T细胞就浸润肿瘤了,何况此时肿瘤细胞的增殖能力初始下跌。
▲跟着时间推移,CD8阳性T细胞浸润增多,癌细胞增殖收缩
随后的转录组分析发现,IDH1禁绝剂处治不仅能收复癌细胞对外源IFNγ的敏锐性,还和会过肿瘤细胞内在机制促进I型IFN通路(IFNα和IFNβ)和特异性抗病毒基因的上调抒发。
好好的抗癌药,若何会激活癌细胞内抗病毒的信号通路呢?会不会是病毒预计信号招募了杀伤性细胞,将存在IDH1突变的冷肿瘤变成热肿瘤?要解开这些问题,如故得从激活这个信号通路的分子张开。
要知谈,核DNA毁伤、线粒体DNA泄露和转座子(TEs)的转录,齐会激活I型IFN通路。不外,Bardeesy/Manguso团队的计划却发现,激活I型IFN通路的,不是核DNA和线粒体DNA,就剩下转座子了。
转座子占哺乳动物基因组的30%至48%,包括LINE、SINE、DNA转座子和内源性逆转录病毒(ERV)家眷。分析适度泄漏,IDH1禁绝剂处甘心导致IDH1突变癌细胞中ERV的抒发发生显赫的变化,其他三类转座子受到的影响比较小。
▲ERV家眷被生擒
在平时情况下,ERV是处于千里默景色的,这主要归功于组卵白和DNA的甲基化。不外,Bardeesy/Manguso团队发现,IDH1禁绝剂处治之后,IDH1突变癌细胞的全局DNA甲基化水平下跌了约40%。
后续分析标明,ERV的甲基化水平照实受IDH1禁绝剂的和洽,而IFNγ不会影响ERV的甲基化水平。这评释,ERV的转录激活是IDH1禁绝剂激励的,而不是免疫细胞开释的IFNγ激励的。
尤其值得预防的是,肿瘤细胞的甲基化水平在IDH1禁绝剂处治的一天后就发生了显赫下跌。至于背后的机制,是IDH1禁绝剂导致R-2HG水平裁减,进而导致DNA去甲基化酶TET2活性收复平时。
▲ERV甲基化水平的变化
1314酒色进一步的计划发现,IDH1禁绝剂带来的ERV去甲基化,会增多ERV逆转录变成的双链DNA(dsDNA)水平,dsDNA被cGAS感知,进而激活抗病毒免疫响应。
践诺作念到这里,所有通路其实如故基本买通了。不外,Bardeesy/Manguso团队一忽儿猜想,IDH1突变的肿瘤常常是免疫冷肿瘤,那么会不会感知病毒的先天免疫信号通路也存在弱势呢。
对比分析之后,他们发现,与IDH1莫得发生突变的癌细胞比拟,IDH1发生突变的癌细胞中感知dsDNA的cGAS水平更低;而IDH1禁绝剂不错栽培cGAS的水平。甲基化分析发现,IDH1突变癌细胞中cGAS编码基因Cgas启动子的甲基化水平照实过高;而IDH1禁绝剂处治显赫裁减了IDH1突变癌细胞中Cgas启动子的甲基化水平,确切收复了平时肝脏中不雅察到的低甲基化景色。
不出丑出,IDH1突变的癌细胞以致通过表不雅遗传学技巧,关闭了它的病毒感染报警系统。如斯看来,它们真的不想引起任何免疫细胞的预防。
▲甲基化水平的变化(IDH1禁绝剂:AG120/艾伏尼布)
在计划的临了,Bardeesy/Manguso团队分析了东谈主类预计癌细胞是不是也存在肖似的风景。
他们发现,在东谈主肝内胆管细胞癌、胶质瘤、玄色素瘤和前线腺癌中,齐不错不雅察到IDH1突变与cGAS编码基因甲基化之间犀利预计。而IDH1禁绝剂处治东谈主肝内胆管细胞癌细胞,也会导致cGAS和STING编码基因的去甲基化。
基于东谈主癌细胞的计划还发现,IDH1禁绝剂处治不错导致转座子的去甲基化,普通上调转座子水平,进而导致癌细胞中dsDNA水平增多,最终率领cGAS-STING信号转导,开释抗病毒信号,招募CD8阳性T细胞参预肿瘤,阐扬抗肿瘤作用。
机制表示图
总的来说,Bardeesy/Manguso团队这项计划标明,IDH1突变的癌细胞为了裁减对免疫细胞的引诱力,果然通过表不雅遗传的形状关闭了病毒感知系统,这是此类癌症免疫逃遁的首要技巧之一。
更有真谛的是,他们还发现IDH1禁绝剂为了召集免疫细胞袭击癌细胞,果然激活了千里睡在癌细胞基因组中的陈旧病毒,并撤废了癌细胞对病毒识别系统的禁绝,激活癌细胞抗病毒免疫响应信号,招募深广CD8阳性T细胞参预肿瘤,阐扬抗肿瘤作用。
这些发现不仅揭示了IDH1突变促癌的机制,也为配置更好的抗癌药提供了新念念路。
参考文件:
[1].Wu MJ, Kondo H, Kammula AV, et al. Mutant IDH1 inhibition induces dsDNA sensing to activate tumor immunity. Science. 2024;385(6705):eadl6173. doi:10.1126/science.adl6173
[2].Wu MJ, Shi L, Dubrot J, et al. Mutant IDH Inhibits IFNγ-TET2 Signaling to Promote Immunoevasion and Tumor Maintenance in Cholangiocarcinoma. Cancer Discov. 2022;12(3):812-835. doi:10.1158/2159-8290.CD-21-1077
本文作家丨BioTalker