《Cancer Immunology, Immunotherapy》:Antitumor effects of immunotherapy combined with BRAF and MEK inhibitors in BRAF V600E metastatic colorectal cancer
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研究针对 BRAF 突变结直肠癌预后差等问题,评估免疫检查点抑制剂联合 BRAF/MEK 抑制剂疗效,发现联合治疗有效。
攻克癌症难题:免疫疗法联合 BRAF 和 MEK 抑制剂的新探索
在全球范围内,癌症一直是威胁人类健康的重大疾病,其中结直肠癌(Colorectal cancer,CRC)更是 “名列前茅”,它不仅是全球癌症相关死亡的主要原因之一,也是胃肠道癌症中最常见的类型。大约 10% 的 CRC 患者存在 BRAF 突变,而 V600E 突变又是其中最为常见的类型。携带 BRAF 突变的 CRC 患者往往预后较差,这是因为其具有侵袭性更强的表型,而且传统的标准细胞毒性联合化疗效果不佳。
BRAF 抑制剂单药治疗 BRAF 突变的 CRC 时,效果远不如治疗 BRAF 突变的黑色素瘤,其低响应率成为治疗的一大阻碍。尽管 BRAF 抑制剂联合抗 EGFR 单克隆抗体在一定程度上提高了疗效,但仍然存在响应率低、效果不持久、无进展生存期短等问题。此外,CRC 对免疫检查点抑制剂(Immune checkpoint inhibitors,ICIs)的响应普遍不佳,除了具有微卫星不稳定(Microsatellite instability,MSI)或错配修复(Mismatch repair,MMR)缺陷的转移性 CRC 患者,响应率能达到 40% 左右,而微卫星稳定(Microsatellite stable,MSS)的转移性 CRC 患者响应率几乎为 0。因此,寻找提高 MSS CRC 免疫响应的方法成为临床亟待解决的重要问题。
在这样的背景下,来自韩国蔚山大学医学院附属峨山医疗中心(Asan Medical Center, University of Ulsan College of Medicine)等机构的研究人员开展了一项重要研究,相关成果发表在《Cancer Immunology, Immunotherapy》杂志上。他们旨在评估免疫检查点抑制剂联合 BRAF 和 / 或 MEK 抑制剂治疗 BRAF 突变结直肠癌的疗效,并探究其潜在的生物学机制。
研究人员开展此项研究时运用了多种关键技术方法。首先,培养多种 CRC 细胞系,如 SNU - 1235、HT - 29 等,为后续实验提供细胞模型。通过定量实时 PCR(Quantitative real-time PCR)技术检测相关基因的 mRNA 水平变化,以此探究药物处理后细胞内基因表达的改变。利用蛋白质免疫印迹(Western blotting)技术分析细胞内相关蛋白的表达和磷酸化水平,直观地了解信号通路的激活与抑制情况。借助流式细胞术(Flow cytometric analysis)对肿瘤浸润淋巴细胞(Tumor infiltrating lymphocytes,TILs)进行分析,评估 T 细胞的激活状态等。还构建了人源化小鼠异种移植模型(Xenograft model),在体内验证药物组合的疗效,并对肿瘤组织进行组织学分析和免疫组化检测,进一步了解肿瘤的变化。
下面来看看具体的研究结果:
细胞系中蛋白表达和通路抑制情况 :研究人员首先在 BRAFV600E 结直肠癌细胞系中评估了 PD - L1、MAPK 和 JAK/STAT 通路的表达模式。结果发现,不同细胞系中 PD - L1 表达水平存在差异,选择高表达(SNU - 1235)和低表达(HT - 29)的细胞系进一步研究。用 binimetinib(MEK 抑制剂)和 encorafenib(BRAF 抑制剂)处理细胞后,在 HT - 29 细胞中,联合处理对 MAPK 通路抑制程度最大;在 SNU - 1235 细胞中,联合处理降低了 p - MEK 和 p - ERK 水平,但对 p - EGFR 和 c - Jun 影响不显著。而且,联合处理仅在 HT - 29 细胞中抑制了 JAK/STAT 通路,导致 PD - L1 表达下调。
细胞活力变化 :考虑到周围免疫环境,研究人员用 IFN - γ 处理细胞系后测量细胞活力。结果显示,在 IFN - γ 存在的情况下,binimetinib、encorafenib 单独或联合处理均显著抑制细胞生长。MTT 检测表明,无论是否存在 IFN - γ,这些药物处理都能显著降低 HT - 29 细胞活力,但 SNU - 1235 细胞活力在药物处理后无明显变化。
细胞凋亡和免疫反应增强 :通过蛋白质免疫印迹分析发现,binimetinib 和 encorafenib 联合处理在 HT - 29 和 SNU - 1235 细胞系中均诱导了最高程度的细胞凋亡。同时,联合处理还显著增加了两种细胞系中参与抗原呈递机制的蛋白质水平,这对于癌症免疫治疗至关重要。
体内实验协同效应显著 :研究人员利用异种移植模型在体内验证了 binimetinib 和 encorafenib 的效果。给人源化 NRG 小鼠皮下注射 HT - 29 细胞,再注入人外周血单个核细胞构建模型,之后给予不同药物处理。结果显示,所有药物处理组的肿瘤生长均比对照组减缓,其中三联处理组(binimetinib + encorafenib + durvalumab)肿瘤生长抑制效果最为显著,且未发现药物毒性。免疫组化结果表明,处理后肿瘤中 PD - L1 和 CD8α 水平增加,坏死程度也更高。
体内 MAPK 和 JAK/STAT 通路抑制及抗原呈递机制变化 :在体内模型中,三联处理组对 MAPK 通路的抑制最为明显,p - MEK 和 p - ERK 水平下降。JAK/STAT 通路的磷酸化形式在三联处理组大多下调,导致 PD - L1 表达显著降低。同时,药物处理组尤其是三联处理组中,参与抗原呈递机制的蛋白质增加。
T 细胞激活情况 :研究人员对 TILs 进行流式细胞术分析,发现三联处理组中 CD8+ T 细胞的激活程度最高,PD - 1 表达增加,CD8+ /PD - 1+ 细胞比例、HLA - DR+ /CD38+ 双阳性细胞比例、Ki - 67+ 细胞比例以及 CD39+ 细胞比例均显著增加。
综合研究结果和讨论部分来看,该研究表明免疫检查点抑制剂 durvalumab 联合 MEK 抑制剂 binimetinib 和 / 或 BRAF 抑制剂 encorafenib 在 BRAFM TM SS CRC 细胞系和人源化小鼠异种移植模型中展现出增强的抗肿瘤活性。这种联合治疗通过激活 TILs 中的 T 细胞、增加抗原呈递机制蛋白的表达,提高了抗肿瘤效果。尽管研究存在一定局限性,如联合治疗在肿瘤微环境中的疗效还需进一步探索,体内模型研究仅使用了一种细胞系等,但依然为 BRAFM TM SS CRC 患者的治疗提供了新的方向和希望,有望推动相关治疗策略的进一步发展,为提高患者生存率奠定基础。
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