PEG10在头颈部鳞状细胞癌中的促瘤功能及其诱导抗肿瘤辅助性T细胞的免疫原性研究

本研究针对头颈部鳞状细胞癌(HNSCC)治疗瓶颈，首次揭示胎盘特异性基因PEG10的促瘤机制及其作为免疫治疗靶点的潜力。研究人员通过临床样本分析、基因编辑和免疫学实验，证实PEG10高表达与患者不良预后相关，并鉴定出可激活多HLA-DR限制性辅助T细胞(HTL)的PEG10216-232表位肽，为开发新型肽疫苗奠定基础。

　　

头颈部鳞状细胞癌(HNSCC)作为全球第六大常见恶性肿瘤，其治疗面临严峻挑战。尽管免疫检查点抑制剂(ICI)的出现为部分患者带来希望，但总体响应率仅约20%。这种困境促使科学家寻找更有效的免疫治疗靶点。近年来，癌症-胎盘抗原(CPA)因其在正常组织中受限表达而在肿瘤中异常高表达的特性，成为肿瘤免疫治疗研究的热点。其中，父系表达基因10(PEG10)作为胎盘发育关键基因，在多种癌症中显示出促瘤作用，但其在HNSCC中的功能及免疫治疗潜力尚未阐明。

日本旭川医科大学的研究团队通过多维度研究揭示了PEG10在HNSCC中的关键作用。他们首先通过66例口咽癌患者的组织样本分析，发现30.3%病例存在PEG10表达，且高表达患者生存期显著缩短。随后利用siRNA和CRISPR/Cas9技术证明PEG10缺失可抑制肿瘤细胞增殖、迁移和侵袭能力。RNA测序(RNA-seq)分析显示PEG10敲除导致872个差异表达基因(DEG)，涉及免疫应答、细胞粘附等重要通路。最突破性的发现是鉴定出PEG10_216-232肽段能激活多HLA-DR限制性辅助T细胞(HTL)，这些细胞不仅分泌干扰素-γ(IFN-γ)和颗粒酶B，还能直接杀伤PEG10阳性肿瘤细胞。

关键技术方法包括：1）66例口咽癌患者组织样本的免疫组化分析；2）siRNA和CRISPR/Cas9介导的基因沉默；3）RNA-seq和生物信息学分析；4）计算机预测结合体外实验验证HTL表位；5）6例HNSCC患者外周血单个核细胞(PBMC)的免疫反应检测。

研究结果

PEG10在HNSCC组织和细胞系中的表达及与患者预后的关系
免疫组化显示PEG10在30.3%的HNSCC组织中表达，高表达组(22.7%)患者生存显著较差。Western blot证实多种HNSCC细胞系表达PEG10蛋白的两种亚型RF1和RF1/2。

抑制PEG10表达减弱HNSCC细胞的增殖、迁移和侵袭能力
siRNA沉默和CRISPR/Cas9敲除实验显示PEG10缺失显著抑制细胞增殖、伤口愈合和基质侵袭。裸鼠移植瘤实验证实PEG10敲除使肿瘤体积缩小67%，Ki-67阳性细胞减少。

PEG10敲除改变HNSCC细胞的基因表达谱
RNA-seq鉴定出277个上调基因和595个下调基因，GO分析显示这些基因富集于免疫应答、细胞粘附等通路，KEGG分析提示抗原提呈和细胞粘附分子通路显著改变。

体外生成和HLA限制性分析PEG10特异性HTL
计算机预测筛选的PEG10_216-232肽段成功诱导出HLA-DR15和DR53限制性HTL，这些细胞对肽段的响应可被抗HLA-DR抗体阻断。

PEG10特异性HTL的直接肿瘤识别和细胞毒活性
HTL能识别内源性处理并提呈PEG10肽段的肿瘤细胞，分泌IFN-γ和颗粒酶B，并以HLA-DR限制性方式直接杀伤靶细胞。

HNSCC患者外周血中PEG10特异性T细胞反应的检测
6例患者中有5例的外周血存在对PEG10_216-232肽段有反应的T细胞前体，反应可被抗HLA-DR抗体抑制。

这项研究首次系统阐明了PEG10在HNSCC中的促瘤机制和免疫治疗价值。临床相关性分析显示PEG10可作为预后标志物；功能实验证明其通过调控多通路促进肿瘤恶性表型；最重要的是发现PEG10_216-232作为"通用型"HTL表位，能覆盖约50%人群的HLA-DR类型（DR15和DR53）。这些发现不仅为理解HNSCC进展提供了新视角，更为开发针对PEG10的肽疫苗、过继性细胞治疗等联合免疫策略奠定了理论基础。特别是该表位与已知HLA-A2限制性CTL表位PEG10_229-237相邻，为设计包含HTL和CTL表位的融合肽疫苗提供了独特优势。未来研究可探索该肽段与免疫佐剂或ICI的联合应用，以克服肿瘤免疫抑制微环境。