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结直肠癌（CRC）治疗面临挑战，免疫治疗对多数患者效果不佳。研究人员针对膜和分泌蛋白进行体内 CRISPR-Cas9 筛选，发现抑制 MBTPS1 可增强抗肿瘤免疫并提高抗 PD-1 疗效。这为 CRC 免疫治疗提供新靶点和策略。
在癌症治疗的战场上，免疫治疗如同一把利剑，为众多患者带来了新的希望。然而，这把利剑在面对结直肠癌（CRC）时，却有些力不从心。CRC 作为全球发病率第三、死亡率第二的癌症，严重威胁着人类的健康。以免疫检查点阻断（ICB）为代表的免疫治疗，虽然在黑色素瘤、肾癌等多种实体瘤中取得了显著疗效，但在 CRC 患者中，多数人对其反应有限。例如，抗 PD-1（αPD-1）单克隆抗体 pembrolizumab 仅对具有错配修复（MMR）缺陷（dMMR）和微卫星不稳定性高（MSI-H）表型的 CRC 患者有较好疗效，而这类患者仅占所有 CRC 患者的一小部分。因此，寻找新的靶点，探索联合免疫治疗的新策略，成为了攻克 CRC 的关键。
中山大学肿瘤防治中心的研究人员勇挑重担，开展了一项极具意义的研究。他们构建了一个定制的体内 CRISPR-Cas9 筛选系统，针对编码膜和分泌蛋白的基因进行筛选。经过一系列深入研究，他们发现膜结合转录因子位点 1 蛋白酶（MBTPS1）在肿瘤免疫中起着关键作用。抑制 MBTPS1 能够增强抗肿瘤免疫，还能显著提高抗 PD-1 治疗的效果。这一发现为 CRC 的免疫治疗开辟了新的道路，有望改善患者的预后，具有重要的临床意义。该研究成果发表在《Nature Communications》上。
为开展此项研究，研究人员主要运用了以下关键技术方法：一是 CRISPR-Cas9 基因编辑技术，构建针对小鼠膜蛋白和分泌蛋白的 CRISPR 敲除文库，进行体内筛选；二是单细胞 RNA 测序（scRNA-seq）和批量 RNA 测序（bulk RNA-seq）技术，分析肿瘤微环境（TME）中细胞的转录组变化；三是通过多种实验动物模型，如皮下肿瘤模型、AOM/DSS 诱导的小鼠 CRC 模型等，观察基因变化对肿瘤生长和免疫反应的影响；此外，还利用了免疫组化（IHC）、免疫沉淀（IP）等实验技术探究蛋白之间的相互作用。研究使用的样本队列来源于中山大学肿瘤防治中心（SYSUCC）的患者样本。
下面来看具体的研究结果：
- 体内 CRISPR 筛选确定 MBTPS1 为潜在免疫治疗靶点：研究人员挑选 4556 种小鼠膜蛋白和分泌蛋白，设计 sgRNAs 构建 CRISPR-Cas9 敲除文库，感染 MC38 小鼠结肠癌细胞后注入免疫健全的 C57 小鼠和免疫缺陷的 Rag1-/-小鼠体内。通过对比分析，发现 MBTPS1 在肿瘤组织中高表达，且与肿瘤浸润 T 淋巴细胞（T-TILs）的浸润呈负相关，由此推测抑制 MBTPS1 可能改善免疫治疗效果。
- MBTPS1 缺失抑制肿瘤生长并增敏免疫治疗：利用短发夹 RNA（shRNA）构建 MBTPS1 敲低和过表达的肿瘤细胞系，在多种小鼠模型中进行实验。结果显示，MBTPS1 敲低显著抑制肿瘤生长，且该作用依赖于完整的免疫系统。同时，MBTPS1 敲低联合抗 PD-1 治疗效果最佳，能显著缩小肿瘤体积，延长小鼠生存期，表明 MBTPS1 缺失可增强免疫治疗的抗肿瘤效果。
- MBTPS1 缺失增加 CD8+ T 细胞浸润到 TME：对敲低和对照组肿瘤进行 scRNA-seq 分析，发现敲低 MBTPS1 后 T 细胞显著扩增，尤其是效应 CD8+ T 细胞增多。通过流式细胞术等实验进一步证实，MBTPS1 敲低可增加 CD8+ T 细胞的比例、数量、细胞毒性和增殖能力，而 CD8+ T 细胞的耗竭会消除 MBTPS1 敲低对肿瘤生长的抑制作用，说明 MBTPS1 主要通过影响 CD8+ T 细胞浸润抑制抗肿瘤免疫。
- MBTPS1 通过调节趋化因子而非经典功能抑制抗肿瘤免疫：研究发现，MBTPS1 对肿瘤生长的抑制作用不依赖于其经典的切割膜结合转录因子的功能。通过 bulk RNA-seq 和多种实验分析表明，MBTPS1 敲低会显著上调趋化因子信号通路，增加趋化因子 CXCL9、CXCL10 和 CXCL11 的表达，吸引 CXCR3+CD8+ T 细胞进入 TME，促进抗肿瘤免疫。
- MBTPS1 通过与 USP13 竞争结合 STAT1 抑制趋化因子产生：研究人员发现 MBTPS1 与信号转导和转录激活因子 1（STAT1）相互作用，MBTPS1 通过与去泛素化酶 USP13 竞争结合 STAT1 的 SH2 结构域，干扰 USP13 介导的 STAT1 去泛素化和稳定，降低 STAT1 蛋白水平，进而抑制趋化因子的表达。抑制 MBTPS1 则会增加 STAT1 表达，促进趋化因子产生，吸引 CD8+ T 细胞进入肿瘤。
- MBTPS1 促进肿瘤发展并作为不良预后的标志物：构建肠道特异性敲除 MBTPS1 的小鼠模型，发现敲除 MBTPS1 可减少肠道腺瘤数量和肿瘤负担，增加肿瘤中 CD8+ T 细胞浸润，提高 STAT1 表达。临床分析表明，MBTPS1 高表达与患者总生存期（OS）和无进展生存期（PFS）较短相关，是 CRC 的独立预后因素，可用于预测免疫治疗疗效。
综合上述研究，研究人员得出结论：MBTPS1 是癌症内在的免疫抑制因子，通过调节 STAT1-CXCL10/CXCR3 轴影响 CD8+ T 细胞浸润，抑制抗肿瘤免疫。抑制 MBTPS1 可增强抗肿瘤免疫和抗 PD-1 治疗效果，为 CRC 免疫治疗提供了新的潜在靶点和策略。这一研究成果不仅揭示了 MBTPS1 在肿瘤免疫中的新作用机制，还为临床治疗 CRC 带来了新的希望，有望推动免疫治疗领域的进一步发展，让更多 CRC 患者受益。
