免疫抑制腫瘤微環(huán)境（TME）是膠質(zhì)母細(xì)胞瘤（GBM）的一個(gè)顯著特征，膠質(zhì)母細(xì)胞瘤是目前對(duì)免疫療法抵抗嚴(yán)重的原發(fā)性腦癌，GBM-TME背后的機(jī)制仍有待探索。中山大學(xué)第一附屬醫(yī)院張弩、劉雪松、張茂雷團(tuán)隊(duì)在Cell Reports Medicine（IF 11.7）上發(fā)表研究論文“Lnc-H19-derived protein shapes the immunosuppressive microenvironment of glioblastoma”，研究結(jié)果強(qiáng)調(diào)了H19-IRP在通過(guò)招募MDSCs和TAMs產(chǎn)生免疫抑制性GBM-TME中的功能，支持了用腫瘤疫苗靶向H19-IRP治療GBM的想法。
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sgH19和shH19作用結(jié)果圖
01 研究結(jié)果
1、H19-IRP缺乏破壞GBM進(jìn)展中免疫抑制性TME的形成
首先作者在臨床GBM樣本數(shù)據(jù)庫(kù)中尋找與免疫相關(guān)的lncRNA，發(fā)現(xiàn)H19在GBM組織中高度上調(diào)，是GBM中潛在的免疫抑制lncRNA。進(jìn)一步探究H19對(duì)GBM TME的影響機(jī)制，發(fā)現(xiàn)H19編碼一種以前未被發(fā)現(xiàn)的蛋白質(zhì)H19-IRP，與GBM患者的低生存率有關(guān)。鑒于H19-IRP主要在腫瘤細(xì)胞中表達(dá)，作者研究了H19編碼蛋白是否影響腫瘤細(xì)胞活性。sgRNAs介導(dǎo)的H19-Irp敲除不影響H19的表達(dá)，但顯著抑制了H19-Irp的表達(dá)。敲除和過(guò)表達(dá)H19-Irp都不會(huì)影響細(xì)胞在體外的增殖、遷移或凋亡，表明H19-Irp與這些腫瘤特征無(wú)關(guān)。生物信息學(xué)分析顯示H19與免疫抑制性TME相關(guān)，作者假設(shè)H19通過(guò)其編碼產(chǎn)物影響GBM-TME，通過(guò)構(gòu)建H19-Irp敲除腫瘤小鼠，發(fā)現(xiàn)H19-Irp缺乏可減小腫瘤體積，延長(zhǎng)小鼠的總生存期，H19-Irp的缺失改變了TME，從而抑制了腫瘤的發(fā)生。進(jìn)一步研究確定H19-IRP通過(guò)直接塑造免疫抑制TME影響腫瘤進(jìn)展，而H19 RNA通過(guò)促進(jìn)腫瘤增殖和侵襲間接改變TME。
圖1. H19-IRP缺乏破壞GBM進(jìn)展中免疫抑制性TME的形成
2、H19-IRP通過(guò)靶向CCL2和Galectin-9形成抑制性TME
為了研究H19-IRP介導(dǎo)免疫抑制的機(jī)制，作者通過(guò)sgRNAs對(duì)H19-IRP敲除或未敲除GL261細(xì)胞進(jìn)行了RNA測(cè)序。GO分析顯示，與腫瘤免疫相關(guān)的單核細(xì)胞趨化性下調(diào)和細(xì)胞對(duì)IFN-γ的反應(yīng)是前20個(gè)途徑之一。利用qPCR驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)CCL2和LGALS9（Galectin-9編碼基因）在GL261 sgH19細(xì)胞中顯著下調(diào)，進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)證明了H19-IRP的缺失顯著降低了CCL2和Galectin-9的水平。在體外實(shí)驗(yàn)中，GL261細(xì)胞中CCL2的缺失顯著抑制了MDSCs和TAMs向條件培養(yǎng)基的遷移，而Galectin-9的敲低降低了體外耗盡T細(xì)胞的比例，表明H19 IRP通過(guò)增加CCL2和Galectin-9來(lái)促進(jìn)TME的免疫抑制。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)H19-IRP有助于GBM對(duì)ICB治療的固有抗性，H19-IRP抑制使GBM對(duì)ICB治療敏感。
圖2. H19-IRP通過(guò)靶向CCL2和Galectin-9形成抑制性TME
02 小結(jié)
本研究發(fā)現(xiàn)Lnc-H19能夠編碼蛋白產(chǎn)物H19-IRP，并且H19-IRP通過(guò)直接激活CCL2和Galectin-9的轉(zhuǎn)錄，增強(qiáng)MDSCs/TAM的浸潤(rùn)和T細(xì)胞的衰竭，在形成免疫抑制GBM-TME中發(fā)揮關(guān)鍵作用。由于H19-IRP在GBM細(xì)胞中的高度特異性表達(dá)，它也可以作為腫瘤相關(guān)抗原，靶向H19-IRP的環(huán)狀RNA疫苗（circH19-vac）在體內(nèi)激發(fā)有效的T細(xì)胞抗腫瘤反應(yīng)，并在體內(nèi)抑制GBM的進(jìn)展。以上發(fā)現(xiàn)突出了lncRNA衍生蛋白作為癌癥免疫治療靶點(diǎn)的前景。