 Genomic ERBB2/ERBB3 mutations promote PD-L1-mediated immune escape in gallbladder cancer: a whole-exome sequencing analysis ● 期刊名： Gut ● 发表时间： 2018年6月 ● 影响因子：17.016 ● 文章类型：回顾性研究+WES 胆囊癌具有恶性程度高、对放化疗不敏感等生物学特征，目前治疗主要依靠手术，总体预后极差。近年来我国胆囊癌发病率和死亡率均呈现明显上升趋势，调查显示，80％以上的胆囊癌患者生存不足一年，五年生存率仅为5%。因此明确胆囊癌的分子分型、寻找早期高敏靶标，对有效预防和治疗胆囊癌极为重要。 作者对157例胆囊癌患者进行了全外显子组测序，其中125例是本次扩大的研究队列，另结合了之前研究的32例胆囊癌患者的数据。在之前的32例胆囊癌患者的研究中已鉴定到一些高频突变，这些突变发生在那些编码重要癌症信号通路的基因中，比如ErbB通路。 本次研究扩大样本量继续深入挖掘胆囊癌致病机制，除了再次证明前次结果的可信度，更重要的是发现ERBB2/ERBB3基因突变明显促进胆囊癌细胞的增殖和转移，并与胆囊癌的预后的相关性；随后利用基因芯片、生物信息学分析、药物干预等技术发现ERBB2/ERBB3基因突变可以通过PI3K/Akt信号通路上调PD-L1表达，进一步抑制正常T细胞介导的细胞毒性作用，从而促进了胆囊癌免疫逃逸和肿瘤的进展。  在157例胆囊癌患者中鉴定到ERBB2/ERBB3高频突变，并证实与更差的总体生存有关。 激活的ERBB2/ERBB3突变会促进肿瘤细胞生长和转移，并上调PD-L1的表达以诱发体外胆囊癌细胞和体内CD34+单克隆NCG(NOD-Prkdcem26Cd52Il2rgem26Cd22/NjuCrl)小鼠的免疫逃逸。 03 阻断PD-L1可增强抗ERBB治疗在携带ERBB2/ERBB3突变的胆囊癌细胞中的疗效。   研究结果一：WES鉴定胆囊癌基因突变图谱，发现ERBB2/ERBB3基因突变与较差的生存期相关 作者通过WES分析胆囊癌患者突变特征，并与COSMIC数据库上30种突变频谱做比较，鉴定到4种共有的突变频谱，其中3个与数据库相似度达到0.8，1个相似度0.5。除了发现signature2和胆囊癌相关以外，还发现3个新的疾病相关的突变频谱。 另外，WES揭示了一些基因在胆囊癌中的突变频率超过5%，包括TP53 (27%)， KMT2C (11%)，SMAD4 (11%)，PER3(8%)，ERBB3 (8%)，ARID2 (7%)，ARID1A (7%)和ERBB2(7%)。mutsigCV预测这些基因都是潜在的驱动基因，其中ERBB3上V104L/M突变和ERBB2上S310F/Y突变属于热点突变位点。基因组MUSIC path-scanning表明这些突变会影响癌症相关信号通路，如ErbB信号通路。这进一步证实WES可提供可信、大量的胆囊癌突变信息。 除此之外，结合临床数据，发现ERBB2/ERBB3突变的胆囊癌患者总体生存率比未发生ERBB2/ERBB3突变的胆囊癌患者更低。 图1 ERBB2和ERBB3体细胞突变情况以及与胆囊癌(GBC)病人的预后关联性 图2 ErbB信号通路中的体细胞突变 研究结果二：ERBB2/ERBB3基因突变促进胆囊癌细胞增殖并增强ERBB2/ERBB3抑制剂的敏感性 作者构建ERBB2基因S310Y和S310F突变和ERBB3基因V104L，D581N和P590H突变的GBC-SD细胞和NOZ细胞。尤其是两个热点突变S310Y和V104L突变增加了体外细胞增殖，克隆形成和转移以及体内成瘤。此外，研究表明ERBB2/ERBB3基因突变会激活下游MAPK和PI3K/Akt信号通路。然而，ERBB2/ERBB3酪氨酸激酶抑制剂sapitinib会显著抑制ERBB2/ERBB3基因突变的胆囊癌的肿瘤生长，p-ERK和p-Akt水平，但并不影响野生型ERBB2/ERBB3表达的胆囊癌细胞。上述结果表明ERBB2/ERBB3基因突变促进胆囊癌细胞增殖并增强ERBB2/ERBB3抑制剂的敏感性。 图3 表达ERBB2/ERBB3突变的胆囊癌（GBC）细胞显示出比野生型GBC细胞更高的增殖和对抗ERBB2/ERBB3抑制剂的敏感性 研究结果三：ERBB2/ERBB3基因突变诱发PD-L1表达 作者通过基因芯片检测ERBB2/ERBB3基因突变所影响的基因表达，结果发现ERBB2/ERBB3基因突变主要通过PI3K/Akt信号通路促进PD-L1的表达。 图4 ERBB2/ERBB3突变诱导PD-L1表达以及激活免疫逃逸 研究结果四：ERBB2/ERBB3基因突变诱发的PD-L1抑制抗癌免疫 作者通过T细胞介导的杀伤实验验证ERBB2/ERBB3基因突变诱发的PD-L1表达是否会影响T细胞功能。在PBMC/GBC共培养系统中，PBMCs可显著抑制野生型ERBB2/ERBB3表达的胆囊癌细胞增殖，并促进其凋亡，但并不能影响ERBB2/ERBB3基因突变的胆囊癌细胞。ERBB2/ERBB3基因突变不仅上调PD-L1表达，还抑制CD3，CD4和CD8的表达。在PBMC/GBC共培养系统中加入阻断PD-L1的抗体atezolizumab后，显著上调上清中IL-2的表达，并促进T细胞介导的杀伤作用。以上结果共同表明ERBB2/ERBB3基因突变可激活PD-1/PD-L1，从而抑制T细胞功能，并辅助胆囊癌细胞免疫逃逸。 图5 ERBB2/ERBB3突变上调PD-L1表达及对抗肿瘤免疫的抑制效果 研究结果五：阻断PD-L1可加强ERBB2/ERBB3突变型胆囊癌细胞的ERBB2/ERBB3靶向治疗效果 作者发现在PBMC/GBC共培养系统中，ERBB2/ERBB3抑制剂sapitinib和阻断PD-L1的抗体atezolizumab联用会显著抑制细胞生存力，作用比单用任何一种药物都更显著。此外，体内成瘤实验、免疫组化、体外增殖实验都得到相同的结论：阻断PD-L1可加强ERBB2/ERBB3突变型胆囊癌细胞的靶向治疗效果。
图6 PD-L1抑制剂增强了对含有ERBB2/ERBB3突变的胆囊细胞的靶向治疗效果 ERBB2/ERBB3突变可作为鉴定对ERBB2/ERBB3和PD-L1靶向治疗敏感的病人的分子标志物。 参考文献：Li M, Liu F, Zhang F, et al. Genomic ERBB2/ERBB3 mutations promote PD-L1-mediated immune escape in gallbladder cancer: a whole-exome sequencing analysis[J]. Gut, 2018. 明码生物科技编译整理  |
|
|
