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恩博推荐|免疫治疗+外泌体研究新思维
作者:恩泽康泰    发布时间:2020-03-17

3月13日,Opdivo(Nivolumab,纳武单抗,O药)正式获得中国药监局批准,用于晚期三线或以上胃癌治疗。获批适应证:既往接受过两种或两种以上全身性治疗方案的晚期或复发性胃或胃食管连接部腺癌患者。O药是全球首个获批用于晚期胃癌可治疗的免疫肿瘤药物,也是国内首个抗PD-1免疫治疗药物。

免疫治疗目前最大的挑战,就是患者疗效差异大,而且很难预测。从O药的数据(ATTRACTION-2)也能看出,虽然对于用药后肿瘤显著缩小的患者,效果确实是非常好的。但如果不经过筛选的话,只有一部分患者能从新疗法中获益

外泌体作为癌症的“双刃剑”,既可促进肿瘤细胞的增殖与扩散,又可用于癌症的诊断与治疗。诸多研究表明免疫治疗的失败与外泌体有关:2018年《Nature》表明外泌体通过表面表达的PD-L1抑制CD8 T细胞的活化进而导致黑色素瘤对免疫治疗的抵抗;2019年《Cell》文章表面外泌体可至引流淋巴结处,通过其中的PD-L1抑制T细胞活化,诱导全身性的抗肿瘤免疫和记忆。2020年《JEV》文章通过前瞻性的临床试验证实,监测外泌体PD-L1有助于预测黑色素患者对免疫治疗的反应和结果。最新的Nature综述对外泌体PD-L1在肿瘤免疫逃逸中的重要性进行了总结评述。


免疫治疗结合外泌体,除了跟特定标志物PD-L1相关联起来,还可以从哪些方面着手呢?接下来恩博就以广东省人民医院周清教授团队发表的文章为案例带大家一探究竟。




研究背景


免疫治疗已成为晚期NSCLC的重要治疗选择,但在NSCLC患者中免疫治疗的响应率仅在20%左右。目前,现有的生物标志物都不能有效地对真实应答者进行分层,因此迫切需要识别新的生物标志物。来自癌症患者血清的外泌体已被证明是可靠的癌症诊断标志物。因此,作者探讨了利用血浆外泌体miRNA作为潜在的生物标志物,为EGFR/ALK野生型的晚期NSCLC患者的免疫治疗提供最优选择。




研究方案


2017年-2019年,入组了30例接受PD-1/PD-L1抑制剂治疗的晚期EGFR/ALK野生型NSCLC,基线、治疗3个周期后取样;7例健康对照样本。用于最终测序的样本:4例PR基线和治疗后、5例PD基线、7例健康对照的血浆样本,经超离分离外泌体,RNA提取和miRNA测序及差异分析。




研究结果



1.超离分离的外泌体鉴定


2.外泌体miRNA表达谱

对5例PR(基线和治疗后)、4例PD(基线)、7例健康人进行血浆外泌体miRNA测序分析,发现晚期NSCLC患者的血浆外泌体miRNA表达谱发生了显著变化,共检测到155个差异miRNA,这些差异miRNA富集在了癌症相关和免疫相关通路。


3.PR与PD患者的差异外泌体miRNA表达谱

以logCPM>4, p<0.05, FDR≤0.1作为cutoff,分析PR和PD患者的外泌体miRNA差异表达情况,最显著的前名依次为:hsa-miR-320d、hsa-miR-642a-3p、hsa-miR-320c和hsa-miR-320b。

进一步分析这四个miRNA在PR基线组(PR-pre)、PD基线(PD-pre组)、PR治疗后(PR-post组)和健康对照中的表达,发现has-miR-320家族(hsa-miR-320d、hsa-miR-320c和hsa-miR-320b)在健康对照和PR组(PD-pre和PR-post)均呈低表达状态,在PD组高表达。提示高水平的hsa-miR-320家族可能与抗PD-1治疗的不良反应相关,是潜在的抗PD-1治疗的预测因子。



4.肺癌患者抗PD-1治疗抑制的血浆外泌体miRNA鉴定

为了鉴定PD-1治疗过程中对外泌体miRNA的影响,对4例PR患者治疗前和治疗后进行了对比分析。以logCPM>4, p<0.05, FDR≤0.1作为cutoff,发现差异表达的只有hsa-miR-125b-5p,其在抗PD-1治疗后,表达水平显著上调。同时,与PR和健康对照相比,其在PD患者治疗前就处于高表达状态。

已有研究表明:hsa-miR-125b-5p可诱导γδT细胞凋亡,并可通过降低脱粒作用、抑制IFN-γ和TNF-α的分泌来下调γδT细胞的活化及其对肿瘤细胞的毒性作用。

PD患者基线处的高水平hsa-miR-125b-5p暗示了其可抑制γδT细胞功能和细胞毒性作用,从而授予患者对免疫治疗的抵抗。另一方面,hsa-miR-125b-5p表达水平的降低可能会激活T细胞,增加T细胞对肿瘤细胞的毒性作用,从而使患者对免疫治疗产生响应。





研究小结

NSCLC患者的外泌体miRNA表达谱不同于健康人,本文鉴定了三个外泌体hsa-miR-320家族成员作为潜在的免疫治疗响应标志物,另外发现hsa-miR-125b-5p可作为抗PD-1治疗的潜在靶标。血浆外泌体miRNA可作为EGFR/ALK阴性的晚期NSCLC患者抗PD-1治疗的潜在标志物。





恩博点评


  1. 1.该文章选题贴合临床痛点,精选了优质的临床样本及配套的随访数据,非常适合有临床标本库或参与临床试验的老师。根据具体的临床问题入组样本,再进行外泌体组学研究,只要设计得当,即使是少量的临床样本也可以有出色的文章亮点。对此,恩博兼具外泌体研究的硬实力课题设计的软实力。通过外泌体分离鉴定、组学研究到验证全流程的技术优化和质控为文章发表全程保驾护航;由多个发表外泌体SCI、中标外泌体国自然组成的博士团队,针对老师的临床问题一对一地设计具体的项目方案,让您赢在起点线上。
  2. 2. 该文章的研究方法是外泌体miRNA测序,相似的临床问题(如不同癌症的免疫治疗靶向治疗联合治疗)可以换成外泌体多组学研究,如全转录组、蛋白质组、代谢组等不同技术手段的研究或叠加使用。
  3. 3. 该文章只进行了21例(4例PR治疗前和治疗后、5例PD和7例HC)的miRNA测序,根据组间和组内的差异分析找到不同方向的标志物,但未进行后续的验证或功能研究。因此其他老师在做相似研究时,可增加独立的队列对目的分子进行验证,并结合一定的功能学研究可进一步拔高文章水平。
  4. 4. 若一些老师经费有限或不愿做组学研究的,可以该文的测序结果为基础,对筛选出的目的分子进行队列验证及深入的功能学分析。


重要提示

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