NEJM揭示黑色素瘤患者对免疫疗法产生耐性的原因

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NEJM揭示黑色素瘤患者对免疫疗法产生耐性的原因4 \! x4 ~5 @: L. N. W: X# L. R
来源：测序中国 / 作者： / 2016-08-04
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《New England Journal of Medicine》杂志发表的一项研究中，美国和荷兰的研究人员在转移性黑色素瘤患者中发现了免疫系统相关基因的突变，这些患者最初对抗PD-1治疗有响应，但在六个多月后疾病复发。
) z, ^7 o* K* e! s' p2 n来自加州大学洛杉矶分校（UCLA）、Jonsson综合癌症中心和荷兰癌症研究所的研究小组在四名转移性黑色素瘤患者接受药物pembrolizumab治疗前，对他们的肿瘤样本进行外显子组测序。研究人员还分析了晚期复发后的肿瘤样本中的蛋白编码序列，通过比较治疗前和复发后的肿瘤样本测序结果，寻找与检查点阻断治疗抗性相关的突变。. t. M2 A" h5 r; n4 v7 C$ N
研究人员在三个患者体内发现了疑似突变。在其中一人体内发现了影响β-2微球蛋白（B2M）编码基因的截短突变，该突变引起I型主要组织相容性复合体（MHC）分子的表达，该分子会被免疫系统的CD8T细胞识别。另两个复发肿瘤中出现了JAK1或JAK2基因功能缺失突变，这两个基因编码干扰素相关激酶。& K/ L& O9 E/ I  K, [
文章第一作者、来自加州大学洛杉矶分校Antoni Ribas实验室的博士生Jesse Zaretsky说，“这些突变使肿瘤对免疫系统杀死肿瘤的方式产生了抗性。例如，JAK基因突变都与干扰素受体相关，使肿瘤对免疫系统发出的减缓肿瘤生长和杀死癌症的信号变得不敏感。”
2 t- f. {# E  I# z2 K4 }; ?- C外显子组测序筛选突变基因
  o+ o. W5 v, c4 f* H/ O接受抗PD-1治疗的患者中四分之三都有持久的治疗效应，但是获得性耐药性仍然会出现，甚至是在免疫治疗介导的肿瘤消退很久之后。
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作者写道，“随着PD-1检查点阻断药物获批用于黑色素瘤、肺癌和其他癌症患者的治疗中，预计在药物初次响应后肿瘤晚期复发的情况会增多。了解获得性耐药性的分子机制，可以选择合理的设计，采用联合治疗或者预防性干预措施，还可以在治疗开始前对那些不会对药物产生响应的病人进行分子标志物机理研究。”2 a' U1 {1 F1 n9 f; |7 L, z+ J+ [- p
研究小组最初对78名在UCLA接受pembrolizumab药物治疗的转移性黑色素瘤患者进行研究。其中42人对该检查点阻断治疗产生了响应，但15人最终病情恶化。' l' `7 U$ b$ z6 K) g
在这15名病情恶化的患者中，研究人员重点关注了4名较晚产生获得性耐药性的患者，这些患者有足够用的活检材料和临床信息。每名患者在肿瘤复发前一直在服用pembrolizumab药物，平均复发时间为用药后21个月。1 V! _$ Z5 c( [; T0 D6 H. a
研究人员分析复发肿瘤的活检样本发现，在肿瘤边缘出现PD-L1高表达，CD8 T细胞试图渗透到肿瘤中。研究小组利用Nimblegen外显子试剂盒捕获了药物治疗前和复发后肿瘤样本的基因组蛋白编码区后，利用Illumina HiSeq 2000进行平均覆盖率约为150X的外显子组测序。
3 _! R8 O  j- @  XZaretsky说，“我们希望捕获包括低频突变在内的所有突变，绘制一幅肿瘤治疗前和复发后的突变图谱。”% |$ n# |* P6 m' h$ M- e  u
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在出现新的JAK1或JAK2基因突变的两个复发肿瘤患者中，研究人员发现，治疗前肿瘤中93%~96%的突变在复发肿瘤中也存在。
( I, K& k( [- x9 p研究人员怀疑，耐药性突变来自转移性黑色素瘤的克隆群体（clonal populations），在抗PD-1治疗后发生扩张。从发生JAK1/2突变的复发肿瘤的等位基因频率模式中，研究人员推断，肿瘤产生抗PD-1耐性是从治疗前肿瘤中直接衍生出相对同质的群体，JAK突变的发生是一件早期事件。: l6 [* ~+ h# P* }- H* K9 ~# R, N. Q3 t% j
Zaretsky说，研究人员并没有在pembrolizumab药物治疗前的肿瘤中检测到显著的耐药性突变，这也许是因为这种突变仅仅存在于治疗前肿瘤的极少数细胞中。
- J. t, i; h! W' V* e& y" H7 [3 D研究小组建立了JAK2功能缺失突变的复发肿瘤患者的细胞系，利用NanoString Technologies公司的nCounter表达系统发现，治疗后JAK2蛋白表达缺失、干扰素γ活性下降和蛋白质产量减少都与抗原呈递和T细胞活性相关。
( @  k. A7 _# z* j* i% @1 E: B+ f4 `Zaretsky表示，需要进行更大规模的研究，观察在复发转移性黑色素瘤患者中鉴定出的这种突变，是否在其他接受检查点阻断治疗后病情进展的患者中也常见，并寻找其他潜在的耐药性相关突变。% }) t! J$ W& q0 H- U! R( @
研究人员目前正在创建细胞系模型，研究这些耐药性突变的发生机制，希望能够找到阻止疾病复发的方法。
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参考文献：Mutations Associated with Acquired Resistance to PD-1 Blockade in Melanoma. DOI: 10.1056/NEJMoa1604958
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