破解免疫治療耐藥性

當下免疫治療熱，越來越多的企業參與到免疫治療藥物的研發中，截止目前我國已經有4款免疫檢查點抑制劑獲批治療癌癥。

遺憾的是，大部分人卻無法從免疫治療中獲益，或者獲益有限。

這個問題存在的原因，一方面是腫瘤可能還存在其他抑制免疫系統的方式，使得免疫治療藥物無法起作用。另一方面還在于腫瘤進化出了耐藥機制，使得藥物的效果大打折扣，甚至直接失效。

目前，人們對免疫檢查點抑制劑的耐藥性問題還束手無策。隨著免疫治療的快速普及，這個問題在未來可能會愈發嚴重。

最近，哈佛大學的W。 Nicholas Haining博士率領的研究團隊發現，將腫瘤的ADAR1基因敲除后，便能大幅增強腫瘤對免疫治療藥物的敏感性，克服了腫瘤對免疫治療的耐藥性。

這個發現對于克服當前面臨的免疫治療耐藥性問題，具有重要的指導意義。這項研究發表在**學術期刊《自然》上[1]。

W。 Nicholas Haining博士W。 Nicholas Haining博士

免疫系統在對腫瘤發起攻擊時，首先要對腫瘤進行識別，這需要有腫瘤抗原的存在。腫瘤抗原包括腫瘤在癌變過程中產生的新抗原，以及腫瘤異常表達或過表達的抗原物質。這些抗原可以是蛋白抗原，也可以是腫瘤特異的核酸，包括DNA和RNA。

患者在接受免疫治療的過程中，往往會出現抗原丟失的現象，使得免疫系統不能對其進行識別，進而無法引發免疫反應。這是腫瘤對免疫治療產生耐藥性的重要原因。

尋找背后的耐藥機制，對于讓患者從免疫治療中獲益有極大的幫助。

腫瘤免疫反應腫瘤免疫反應

2017年， W。 Nicholas Haining團隊通過CRISPR技術對潛在的免疫治療新靶點進行了大規模篩選，鑒定出了很多與腫瘤免疫相關的基因，這項研究發表在《自然》上[2]。

在這些基因中，有一個叫ADAR1的基因表現尤為突出。當將腫瘤的ADAR1基因敲除后，耐藥的腫瘤便能響應免疫治療藥物了。

其實人們對于ADAR1基因早有研究。

ADAR1基因編碼的ADAR1蛋白是一個雙鏈RNA（dsRNA）編輯酶，它能將dsRNA上的腺嘌呤（A）轉化為次黃嘌呤（I），而次黃嘌呤又會被“誤”認作鳥嘌呤（G）。也就是說，ADAR1蛋白具有改變dsRNA序列的作用。

前面我們提到過，核酸也可以作為抗原，被免疫系統識別，其中就包括dsRNA。

當dsRNA被一些感知蛋白（如PKR、MDA5等）識別后，這些蛋白在IFN的刺激下，會激活大量基因的表達，引發免疫反應。

但是，如果dsRNA的序列被ADAR1蛋白改變，則可能使識別蛋白無法再感知它們，進而就無法激活相關的基因表達了。簡單來說，就是ADAR1蛋白會阻斷IFN信號通路[3]。

ADAR1蛋白的這種功能其實為了防止正常細胞被免疫細胞攻擊，以免發生自身免疫疾病。

ADAR1蛋白的作用ADAR1蛋白的作用

然而，和PD-1和CTLA4這兩個免疫檢查點一樣，ADAR1蛋白的這種免疫調節功能可能被腫瘤利用。

因為IFN信號通路在腫瘤免疫中也發揮著重要作用。IFN能激活NK細胞的毒活性，激活腫瘤特異性T細胞，誘導T細胞釋放穿孔素、顆粒酶等殺傷腫瘤細胞，增強抗原呈遞作用等等。

若IFN信號通路被阻斷，腫瘤就可能抵抗免疫系統的攻擊，使得免疫治療失效。

事實上，腫瘤并沒有放過這個機會。W。 Nicholas Haining團隊證實ADAR1基因賦予了腫瘤細胞對免疫治療的耐藥性。

他們將ADAR1敲除的腫瘤細胞移植到小鼠體內后，發現腫瘤能很好地響應免疫治療藥物，炎癥反應更強，且腫瘤幾乎完全消失。與此相反，未敲除ADAR1基因的腫瘤則對免疫治療沒有響應。

ADAR1基因敲除后，再進行免疫治療，腫瘤幾乎被完全消滅ADAR1基因敲除后，再進行免疫治療，腫瘤幾乎被完全消滅

隨后，研究人員對浸潤腫瘤的免疫細胞進行了單細胞測序，發現在敲除ADAR1基因的腫瘤組織中，幾乎所有類型免疫細胞的IFN反應都變強了。

并且，對比ADAR1功能缺陷的腫瘤，ADAR1基因功能正常的腫瘤中發生了大量的dsRNA編輯現象。

此外，在進行免疫治療后，在ADAR1功能缺陷的腫瘤中，在IFN的刺激下，PKR蛋白（一種dsRNA識別蛋白）下游基因的表達明顯提高，而這些基因的表達會抑制腫瘤細胞的生長。同時，MDA5蛋白（識別dsRNA的蛋白）的下游基因也被激活表達，這些基因能引發炎癥反應。[4]

這表明，在腫瘤中ADAR1蛋白確實會通過編輯dsRNA阻斷免疫細胞的IFN信號通路。而將腫瘤ADAR1基因敲除后，再進行免疫治療時，IFN信號通路便能被激活，從而抑制腫瘤細胞的生長，并引發炎癥反應。

ADAR對干擾素通路的影響ADAR對干擾素通路的影響

后面，研究者們進一步擴展了這個發現的意義。

他們將ADAR1缺失的腫瘤細胞的β-2-微球蛋白編碼基因——B2M基因敲除，使得CD8+T細胞無法識別腫瘤細胞，然后將這種腫瘤移植進小鼠體內。給小鼠注射腫瘤疫苗和PD-1抑制劑。發現在沒有CD8+T細胞識別的情況下，腫瘤中干擾素信號非常強烈，而且發生了明顯的免疫反應。

這表明，在進行免疫治療時，CD8+T細胞對腫瘤的識別作用并不是必需的。即使抗原呈遞過程缺失，只要腫瘤中的IF信號能引起足夠強的炎癥反應，就能起到治療腫瘤的效果。

這對于治療抗原呈遞過程缺失的腫瘤，尤其是那些沒有CD8+T細胞浸潤的腫瘤，可能具有普遍的意義。