肌动蛋白失调诱导神经内分泌可塑性与免疫逃逸：小细胞肺癌的新治疗靶点

《Nature Communications》：Actin dysregulation induces neuroendocrine plasticity and immune evasion: a vulnerability of small cell lung cancer

本研究聚焦于小细胞肺癌(SCLC)治疗困境，揭示了CRACD基因缺失通过破坏肌动蛋白(actin)动力学，一方面抑制Yap1-NOTCH信号通路诱导神经内分泌(NE)可塑性，另一方面通过核肌动蛋白减少引发EZH2介导的组蛋白甲基化，进而沉默MHC-I表达并导致CD8+T细胞耗竭。研究人员通过基因工程小鼠模型(GEMM)和单细胞测序技术证实，靶向EZH2可逆转免疫抑制表型，为CRACD缺失型SCLC提供了联合免疫治疗新策略。

　　

小细胞肺癌(SCLC)作为肺癌中最具侵袭性的亚型，约占肺癌总数的13%，但其五年生存率仅为7%，每年导致约3万例患者死亡。这种严峻的临床现状主要源于两个关键挑战：一是大多数患者在确诊时已发生远处转移，限制了根治性治疗的机会；二是尽管SCLC具有较高的肿瘤突变负荷，理论上应能引发强烈的T细胞免疫应答，但对免疫检查点阻断(ICB)治疗的有效率仅为13%左右。这种治疗困境背后隐藏着两个深层次的科学问题：SCLC细胞如何获得惊人的可塑性以适应治疗压力？又是通过何种机制逃避免疫系统的监视？

近日，来自美国德克萨斯大学MD安德森癌症中心和弗吉尼亚大学的研究团队在《Nature Communications》上发表了题为"Actin dysregulation induces neuroendocrine plasticity and immune evasion: a vulnerability of small cell lung cancer"的研究论文。该研究首次揭示肌动蛋白调控因子CRACD（Capping protein inhibiting regulator of actin dynamics）的缺失通过双重机制驱动SCLC的恶性进展：一方面通过破坏细胞骨架动力学诱导神经内分泌可塑性，另一方面通过表观遗传重编程促进免疫逃逸。

研究人员主要运用了以下关键技术：利用CRISPR/Cas9技术在Rb1/Trp53双敲除的小鼠前体细胞中进行Cracd基因敲除；建立条件性基因敲除小鼠模型（RPR2和CRPR2）；进行单细胞RNA测序(scRNA-seq)和空间转录组学(Xenium)分析；采用CUT&RUN技术研究组蛋白修饰；通过体外共培养和体内抗体清除实验验证免疫细胞功能；使用19例SCLC患者样本进行临床相关性分析。

CRACD缺失促进SCLC肿瘤发生

研究团队发现CRACD在11-16%的SCLC患者肿瘤和细胞系中存在突变，其mRNA表达水平在SCLC肿瘤中显著下调。在Rb1和Trp53双敲除(dKO)的小鼠前体细胞中进一步敲除Cracd基因，可诱导细胞形态向SCLC样细胞转变，形成皮下肿瘤的速度显著加快。在基因工程小鼠模型(GEMM)中，Cracd/Rb1/Trp53/Rbl2四重敲除(CRPR2)小鼠相比RPR2（三重敲除）小鼠表现出肿瘤负荷和数量的显著增加，表明CRACD在SCLC中发挥肿瘤抑制作用。

Cracd缺失促进SCLC细胞可塑性

通过单细胞RNA测序分析，研究人员发现CRPR2肿瘤相比RPR2肿瘤表现出更高的细胞异质性。CRPR2肿瘤中神经内分泌标志物（Ascl1和Calca）表达上调，同时NOTCH信号通路活性降低。进一步机制研究表明，CRACD缺失破坏了肌动蛋白细胞骨架，抑制了机械力敏感的YAP1活性，进而导致NOTCH信号通路下调，最终促进神经内分泌基因表达。细胞谱系轨迹分析显示，CRACD缺失增加了细胞的塑性潜能，促进了肿瘤细胞的去分化和异质性。

肿瘤内CD8⁺T细胞耗竭和MHC-I抑制

免疫细胞分析揭示了一个惊人发现：CRPR2肿瘤中CD8⁺T细胞比例从RPR2的65.06%急剧下降至6.86%，而调节性T细胞(Treg)和髓系来源的抑制细胞(MDSC)增加。细胞间通讯分析表明，CRPR2肿瘤中抗原加工和呈递相关通路显著下调，特别是MHC-I通路几乎完全消失。这一发现通过免疫组化证实CRPR2肿瘤中MHC-I蛋白表达明显降低。

CRACD缺失通过EZH2表观遗传抑制MHC-I通路

研究人员深入探索了CRACD缺失导致MHC-I沉默的机制。他们发现CRACD缺失减少了核肌动蛋白(N-actin)水平，进而增强了EZH2介导的组蛋白甲基化（H3K27me2/me3增加）。CUT&RUN测序显示，在CRPR2细胞中，EZH2在MHC-I基因（如H2-D1、H2-Q1等）转录起始位点的富集显著增加。重要的是，EZH2抑制剂（GSK343和他泽美司他）处理能够恢复MHC-I表达，增加肿瘤内CD8⁺T细胞浸润，并显著抑制CRPR2肿瘤生长。

CRACD-MHC-I轴在人类SCLC中的病理相关性

通过对19例SCLC患者样本的单细胞RNA测序数据分析，研究人员将肿瘤分为两个主要亚型：MS1（CRACD低表达）和MS2（CRACD高表达）。MS1亚型特征为EZH2靶基因激活、NOTCH信号抑制和MHC-I通路下调，且与肿瘤复发和转移相关。相反，MS2亚型则保持完整的MHC-I通路。TCGA数据库分析进一步证实了CRACD表达与HLA-A/B/C等MHC-I基因的正相关性。

研究结论表明，CRACD作为一个重要的肿瘤抑制因子，通过维持肌动蛋白动力学平衡，双重调控SCLC的细胞命运决定和免疫识别。CRACD缺失一方面通过Hippo-YAP1-NOTCH信号轴失调诱导神经内分泌可塑性，另一方面通过核肌动蛋白-EZH2-MHC-I轴促进免疫逃逸。这一发现不仅深化了对SCLC发病机制的理解，更重要的是提出了针对CRACD缺失型SCLC的精准治疗策略：通过EZH2抑制剂恢复MHC-I表达，将"冷"肿瘤转化为"热"肿瘤，从而提高免疫治疗的疗效。

该研究的创新性在于首次将细胞骨架调控与肿瘤免疫微环境联系起来，揭示了肌动蛋白动力学在协调细胞内在可塑性和免疫识别中的核心作用。此外，研究提出的CRACD-EZH2-MHC-I轴为SCLC的分子分型提供了新标准，特别是为那些对现有免疫治疗不响应的患者提供了潜在的治疗靶点。未来研究可进一步探索EZH2抑制剂与免疫检查点阻断剂的联合应用，以及在其他CRACD缺失的癌症类型中的治疗潜力。