腫瘤細(xì)胞在和宿主免疫系統(tǒng)的斗爭(zhēng)過(guò)程中，進(jìn)化出各種機(jī)制，來(lái)逃避免疫細(xì)胞的識(shí)別以及殺傷。這也給化療及免疫療法在內(nèi)的多種腫瘤治療造成了極大的挑戰(zhàn)。近期，洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院的研究人員在腫瘤免疫逃逸的研究取得了新的突破，在《Science》上發(fā)表了題為“Aberrant hyperexpression of the RNA binding protein FMRP in tumors mediates immune evasion”的論文。該研究指出脆性X染色體智力遲滯蛋白（Fragile X mental retardation protein，F(xiàn)MRP）的表達(dá)上調(diào)可促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的免疫逃逸。

       脆性X染色體智力遲滯蛋白是由FMR1基因編碼的RNA結(jié)合蛋白。FMRP在大腦的神經(jīng)細(xì)胞上呈高表達(dá)，可以結(jié)合并調(diào)控?cái)?shù)百種神經(jīng)細(xì)胞相關(guān)的mRNA的翻譯以及穩(wěn)定性。近年來(lái)，有些研究發(fā)現(xiàn)FMRP與腫瘤的潛在關(guān)聯(lián)：高表達(dá)FMRP的腫瘤細(xì)胞擴(kuò)散性、轉(zhuǎn)移性更強(qiáng)，但FMRP在腫瘤發(fā)生及發(fā)展中的具體功能以及機(jī)制尚不明朗。

研究人員首先利用組織芯片檢測(cè)人或小鼠的胰腺癌、結(jié)腸癌、三陰性乳腺等腫瘤組織，結(jié)果顯示，相對(duì)于正常組織，F(xiàn)MRP在腫瘤組織呈高表達(dá)（見(jiàn)圖1）。進(jìn)一步的分析發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)MRP在腫瘤組織的異常高表達(dá)不是由于FMR1基因突變或者擴(kuò)增，而原癌基因Myc的激活才是導(dǎo)致FMRP在腫瘤中高表達(dá)的原因之一。

                                                            圖1 FMRP在多種人類(lèi)/小鼠腫瘤中表達(dá)上調(diào)

為了探究FMRP高表達(dá)在腫瘤進(jìn)展中發(fā)揮的作用，研究人員利用CRISPR-Cas9技術(shù)構(gòu)建了小鼠PDAC腫瘤細(xì)胞FMR1基因敲除細(xì)胞系，分別將野生型（WT）或FMR1敲除（FMRP-KO）的腫瘤細(xì)胞注射至小鼠體內(nèi)。對(duì)比研究發(fā)現(xiàn)，在免疫正常的小鼠體內(nèi)，F(xiàn)MRP-KO可以抑制腫瘤的生長(zhǎng)，延長(zhǎng)小鼠的總體生存期，而在缺乏T細(xì)胞以及B細(xì)胞的免疫缺陷鼠中則沒(méi)有效果（見(jiàn)圖2）。

圖2 FMRP敲除可以抑制免疫正常小鼠的腫瘤生長(zhǎng)，延長(zhǎng)生存期

研究人員取免疫正常小鼠的胰腺和結(jié)腸腫瘤組織進(jìn)行染色分析，發(fā)現(xiàn)FMRP敲除小鼠的腫瘤被大量CD8⁺ T細(xì)胞浸潤(rùn)，而WT小鼠的腫瘤基本上未出現(xiàn)浸潤(rùn)。另外，研究人員對(duì)FMRP敲除的胰腺腫瘤進(jìn)行流式分析，結(jié)果顯示，IFNγ、GZMB、TNFα等影響腫瘤微環(huán)境的指標(biāo)在WT和KO型比較差異顯著，這提示FMRP的缺失可能誘發(fā)了抗腫瘤的適應(yīng)性免疫。研究人員使用抗CD8/CD4抗體處理種植FMRP-KO腫瘤的小鼠，發(fā)現(xiàn)腫瘤生長(zhǎng)基本恢復(fù)到和WT腫瘤相近的水平，這提示T細(xì)胞是抑制FMRP-KO腫瘤生長(zhǎng)的關(guān)鍵性免疫細(xì)胞。

圖3 CD4⁺/CD8⁺ T細(xì)胞可引發(fā)FMRP-KO腫瘤炎癥

FMRP敲除是如何誘發(fā)抗腫瘤免疫的？研究人員發(fā)現(xiàn)，關(guān)鍵在于腫瘤微環(huán)境的變化。為了探索這一變化發(fā)生的機(jī)制，研究人員對(duì)WT和FMRP-KO PDAC腫瘤進(jìn)行單細(xì)胞RNA測(cè)序（scRNA-seq），使用已發(fā)表的細(xì)胞類(lèi)型特異性基因特征，對(duì)兩種細(xì)胞進(jìn)行聚類(lèi)分析。結(jié)果顯示，WT與FMRP-KO腫瘤的細(xì)胞組分存在顯著差異。和野生型相比，F(xiàn)MRP-KO腫瘤細(xì)胞的比例明顯降低。鑒于FMRP-KO 腫瘤細(xì)胞在培養(yǎng)中的增殖能力和在免疫缺陷小鼠中作為腫瘤生長(zhǎng)的能力未受損害，這一結(jié)果暗示了T淋巴細(xì)胞的細(xì)胞毒性。另外可以觀察到，浸潤(rùn)淋巴細(xì)胞的占比顯著增加，揭示了CD8⁺ 和CD4⁺ T細(xì)胞的浸潤(rùn)可導(dǎo)致FMRP-KO腫瘤生長(zhǎng)受損。以上結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)FMRP-KO腫瘤的微環(huán)境完全不同于WT腫瘤。相比于WT腫瘤，F(xiàn)MRP敲除腫瘤中的淋巴細(xì)胞，尤其是殺傷性的效應(yīng)CD8⁺ T細(xì)胞增多，而調(diào)節(jié)性T細(xì)胞大幅減少。盡管FMRP-KO腫瘤中腫瘤細(xì)胞數(shù)目減少，但是腫瘤細(xì)胞與淋巴細(xì)胞之間的交流增多，且主要通過(guò)CCL配體以及CXCL受體信號(hào)通路。進(jìn)一步機(jī)制研究表明，F(xiàn)MRP-KO促使腫瘤細(xì)胞高表達(dá) CCL7，進(jìn)而促進(jìn)更多CD8⁺ T浸潤(rùn)腫瘤并促進(jìn)其增殖。同時(shí)，F(xiàn)MRP-KO腫瘤降低表達(dá)IL-33，從而減少ST2受體陽(yáng)性的調(diào)節(jié)性T（Treg）細(xì)胞浸潤(rùn)腫瘤而抑制淋巴細(xì)胞活性（圖4）。此外，F(xiàn)MRP-KO也被發(fā)現(xiàn)間接促使M1巨噬細(xì)胞表達(dá)促炎癥分子CCL9，從而招募更多CCR5和CXCR3受體陽(yáng)性的CD8⁺ T浸潤(rùn)并殺死腫瘤細(xì)胞。

                      圖4 癌細(xì)胞FMRP上調(diào)表達(dá)缺失對(duì)腫瘤微環(huán)境的影響

綜上所述，F(xiàn)MRP作為一種RNA結(jié)合蛋白，可結(jié)合免疫基因相關(guān)mRNA并調(diào)控其蛋白表達(dá)，改變腫瘤微環(huán)境中的基因表達(dá)和細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)而阻止免疫系統(tǒng)對(duì)腫瘤的攻擊，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的免疫逃逸。

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