《免疫》:p53突变竟被癌细胞“雪藏”!科学家发现,p53虽是免疫靶点,却因演化筛选、抗原隐藏和识别障碍,难以发挥作用
*仅供医学专业人士阅读参考 免疫治疗有一个很直观的前提。 免疫细胞首先得“看见”癌细胞。T细胞并不能直接读取肿瘤细胞中的DNA突变,而是通过识别肿瘤细胞表面由突变产生的新抗原来判断攻击目标。 理论上,发生在肿瘤早期、并存在于大多数肿瘤细胞中的“主干突变”是非常理想的免疫治疗靶点,因为一旦被识别,就有机会覆盖大量肿瘤细胞。其中,TP53基因突变就是最受关注的一类,编码抑癌蛋白p53,其突变广泛存在于多种癌症中,且会随着肿瘤进展被大量肿瘤细胞共同携带。 近日,美国丹娜法伯癌症研究院的Ellis L. Reinherz、David A. Barbie等人发表于Immunity期刊的最新论文发现, 许多p53突变虽然存在于肿瘤基因组中,但成为有效免疫靶点的过程远比想象中复杂得多 。 研究团队系统追踪了p53突变新抗原从产生、加工、HLA呈递到被T细胞识别的全过程。结果显示, 一些能够产生强免疫原性新抗原的突变,可能在肿瘤演化过程中受到免疫筛选;而对于已经形成的肿瘤,癌细胞还可以通过调节抗原加工机制主动隐藏这些靶点;此外,即使新抗原成功展示出来,其自身稳定性也可能影响T细胞攻击效果 。 基于p53新抗原的疫苗和TCR-T疗法在临床上屡屡碰壁,这让研究团队回归到一个最基础的问题:这些理论上很有吸引力的p53新抗原,真的会出现在肿瘤细胞表面吗? 过去寻找新抗原时,研究者通常会根据突变序列和HLA结合能力进行计算预测 。但预测只能说明某个肽段“可能成为候选抗原”,却不能代表它一定会在细胞内完成加工,并最终被展示给T细胞。因此,研究团队利用高灵敏度质谱技术, 直接检测细胞表面的p53肽-HLA复合物,观察哪些抗原是真正存在的 。 结果颇为残酷。 先来看野生型p53的呈递情况。 在175条预测可能被HLA呈递的野生型p53肽段中,只有5条能够在不同实验条件下稳定检出,占比仅为2.86% 。这说明,计算预测出的候选抗原,真正能够经过细胞加工并展示出来的比例其实非常有限。 在此基础上,研究团队进一步分析突变型p53。结果发现, 一些能够形成明显新抗原、并容易被免疫系统识别的p53突变,在临床肿瘤中反而并不常见 ,发生频率最高仅约0.23%;相反, 许多临床常见的p53热点突变,虽然理论上能与HLA结合,但实际上并没有检测到对应的细胞表面呈递信号 。 研究团队据此推测, 肿瘤演化过程中,具有强免疫原性的突变可能承受更大的免疫选择压力,因此更难在肿瘤中富集 。 另一方面, 肿瘤细胞本身也会给新抗原的呈递设置一道门槛——通过改变抗原加工过程,让这些靶点“消失” 。 以p53 I195F突变为例,该突变能够产生免疫原性较强的新抗原,研究团队也获得了能够识别这一靶点的T细胞受体。但在真实肿瘤细胞中,这一抗原却难以被有效检测。进一步研究发现,原因与内质网氨肽酶1(ERAP1)有关。 ERAP1原本负责对蛋白片段进行修剪,使其达到适合HLA呈递的长度;但部分肿瘤细胞中ERAP1活性升高,会将这一新抗原过度切割,使其无法正常装载到HLA分子上,从而减少T细胞识别机会 。 结直肠癌小鼠模型实验中,敲除Erap1可显著抑制肿瘤生长,部分小鼠肿瘤完全消退。体外实验中,使用ERAP1抑制剂后,可观察到原本消失的新抗原重新出现,针对这一靶点的T细胞也恢复了识别和杀伤能力。 不仅如此,还有第三道门槛—— 即使抗原能够被展示,也未必就是一个理想靶点 。 研究团队分析了常见的p53 R175H突变,发现虽然这一突变能够产生新抗原,而且研究人员也找到了具有较强识别能力的T细胞受体,但该抗原本身存在缺陷: 肽段与HLA分子的结合并不稳定,容易从细胞表面脱落,因此T细胞难以持续识别这一目标 。 实验显示,与另一个稳定性更好的p53新抗原相比,R175H需要高出约100~1000倍的肽浓度,才能诱导类似水平的T细胞激活,同时对应的肿瘤细胞杀伤能力也明显下降。 总体来说,这项研究揭示了一个看似简单、却很容易被忽视的问题: 发现一个癌症突变,并不等于发现了一个真正可以攻击的免疫靶点 。 一个新抗原要成为有效目标,至少要经历几道关卡。它必须能被正确加工,能被HLA分子装载,能稳定停留在细胞表面,同时还要有合适的T细胞能够识别它。任何一个环节掉链子,理论上的“黄金靶点”都可能在现实中失效。 研究提出,可以通过ERAP1抑制剂、改变HLA肽结合的小分子或RNA剪接调节等方式, 主动重塑肿瘤细胞表面的免疫肽组,让原本隐藏的抗原重新暴露,甚至创造出更多可被免疫系统识别的靶点 。这为提高一些免疫“冷”肿瘤的可见性提供了新的思路。 欢迎大家关注我们在小宇宙上的播客栏目——药研片语, 欢迎大家前去收听并与我们交流~ 参考文献: [1]Haratani et al., Cancers modulate proc