ATR抑制剂tuvusertib通过免疫原性调控增强前列腺癌对NK细胞杀伤的敏感性，并与IL-15超激动剂N-803协同增效

《Cancer Immunology, Immunotherapy》：The ATR inhibitor tuvusertib (M1774) sensitizes prostate carcinoma to natural killer cell-mediated cytotoxicity, which is further augmented by the IL-15 receptor superagonist N-803

本研究针对免疫“冷”肿瘤前列腺癌(PCa)对免疫检查点阻断(ICB)反应不佳的难题，探讨了ATR抑制剂tuvusertib的免疫调节潜力。研究发现，tuvusertib通过上调死亡受体TRAIL-R2、NKG2D配体ULBP-1及PD-L1，使肿瘤细胞对NK细胞介导的杀伤作用敏感化，并增强了avelumab介导的ADCC效应。此外，IL-15受体超激动剂N-803可进一步放大该杀伤效应。体内实验证实，tuvusertib与N-803联合治疗在DU145异种移植瘤模型中展现出显著的协同抗肿瘤活性。该研究为ATR抑制剂联合免疫疗法治疗前列腺癌提供了强有力的临床前理论依据。

　　

前列腺癌(Prostate Cancer, PCa)是男性最常见的恶性肿瘤之一，其治疗一直是临床上的巨大挑战。尽管免疫检查点阻断(Immune Checkpoint Blockade, ICB)疗法在多种肿瘤中取得了革命性成功，但在前列腺癌中却收效甚微。这主要是因为前列腺癌通常表现为“冷”肿瘤，其特征是肿瘤突变负荷低、T细胞浸润不足，并且常常下调主要组织相容性复合体I类(MHC-I)分子的表达，从而逃避免疫系统的识别。

然而，MHC-I分子的缺失或低表达，恰恰为另一种重要的免疫细胞——自然杀伤细胞(Natural Killer cells, NK cells)提供了用武之地。NK细胞是先天免疫系统的关键效应细胞，它能够识别并清除MHC-I表达缺失的“异常”细胞，这一过程被称为“丢失自我”识别。此外，NK细胞还能通过其表面的CD16a受体介导抗体依赖性细胞毒性(Antibody-Dependent Cell-mediated Cytotoxicity, ADCC)，从而增强靶向抗体的治疗效果。因此，如何有效激活和利用NK细胞来对抗前列腺癌，成为了一个极具吸引力的研究方向。

DNA损伤反应(DNA Damage Response, DDR)通路是维持基因组稳定性的关键。肿瘤细胞由于基因组不稳定性和高复制应激，往往高度依赖DDR通路，特别是ATR激酶。ATR是复制应激反应的核心介质，抑制ATR已被证明可以直接杀伤肿瘤细胞。然而，除了直接的细胞毒性作用，某些抗癌疗法还能通过“免疫原性调控(Immunogenic Modulation)”来改变肿瘤细胞的表型，使其更容易被免疫系统识别和清除。

基于此，研究人员提出了一个科学假说：ATR抑制剂是否能够作为一种免疫原性调控剂，重塑前列腺癌的免疫微环境，从而增强其对NK细胞介导的免疫疗法的敏感性？为了验证这一假说，研究人员开展了一项系统性的研究，相关成果发表在《Cancer Immunology, Immunotherapy》杂志上。

关键技术方法

本研究主要采用了体外细胞实验和体内动物模型相结合的策略。体外实验以人前列腺癌细胞系(DU145和22Rv1)为研究对象，通过MTT法和AO/PI染色评估了ATR抑制剂tuvusertib对肿瘤细胞和健康供者来源NK细胞的直接毒性作用。利用实时细胞分析(RTCA)技术，系统评估了tuvusertib预处理后肿瘤细胞对NK细胞、avelumab介导的ADCC以及PD-L1靶向高亲和力NK(PD-L1 t-haNK)细胞杀伤的敏感性。通过流式细胞术和NanoString基因表达谱分析，深入探究了tuvusertib对肿瘤细胞表面分子(如TRAIL-R2、PD-L1、ULBP-1)和凋亡相关基因(如p21、Bcl-xL)表达的影响。体内实验则利用DU145异种移植瘤模型，评估了tuvusertib与IL-15受体超激动剂N-803联合治疗的抗肿瘤疗效。

研究结果

Tuvusertib增强前列腺癌细胞对NK细胞介导的杀伤敏感性

研究人员首先证实，tuvusertib在体外能够以剂量依赖的方式抑制前列腺癌细胞(DU145和22Rv1)的活力。重要的是，在亚致死剂量(0.5μM)下，tuvusertib对健康供者或前列腺癌患者来源的NK细胞的数量和活力均无显著影响，表明该药物对效应免疫细胞相对安全。随后，研究人员将tuvusertib预处理过的肿瘤细胞与NK细胞共培养，发现tuvusertib显著增强了NK细胞对DU145和22Rv1细胞的杀伤作用。这一现象在健康供者来源的NK细胞和前列腺癌患者来源的NK细胞中均得到验证，表明tuvusertib能够有效诱导肿瘤细胞发生免疫原性调控，使其对NK细胞的杀伤作用更加敏感。

Tuvusertib上调死亡受体TRAIL-R2、免疫检查点配体PD-L1和NKG2D配体ULBP-1

为了揭示tuvusertib增强NK细胞杀伤作用的分子机制，研究人员对药物处理后的肿瘤细胞进行了基因表达谱和蛋白表达水平分析。结果显示，在DU145细胞中，tuvusertib显著上调了死亡受体TRAIL-R2、免疫检查点配体PD-L1以及NK细胞活化受体NKG2D的配体ULBP-1的表达。其中，TRAIL-R2的上调在22Rv1细胞中也得到证实。这些分子的上调，为NK细胞通过TRAIL/TRAIL-R2通路、NKG2D/ULBP-1通路以及PD-L1靶向治疗提供了更多的“攻击靶点”。

Tuvusertib增强avelumab介导的ADCC效应和PD-L1靶向NK细胞的杀伤作用

鉴于tuvusertib能够上调PD-L1的表达，研究人员进一步探索了其与PD-L1靶向疗法的协同作用。研究发现，在PD-L1阳性的DU145细胞中，tuvusertib预处理显著增强了抗PD-L1抗体avelumab介导的ADCC效应。此外，tuvusertib也增强了PD-L1靶向高亲和力NK(PD-L1 t-haNK)细胞对DU145细胞的杀伤作用。这些结果表明，tuvusertib不仅使肿瘤细胞对NK细胞的天然杀伤作用敏感化，还通过上调PD-L1，为PD-L1靶向免疫疗法创造了更有利的条件。

TRAIL信号通路在tuvusertib增强的NK细胞杀伤中起核心作用

为了验证TRAIL-R2上调的功能性意义，研究人员进行了阻断实验。结果显示，重组人TRAIL配体能够有效杀伤tuvusertib处理过的DU145细胞，而使用抗TRAIL阻断抗体则显著降低了NK细胞对tuvusertib处理细胞的杀伤作用。这些数据表明，TRAIL信号通路在tuvusertib诱导的免疫原性调控中扮演了核心角色，是NK细胞清除tuvusertib处理细胞的重要机制之一。

IL-15受体超激动剂N-803进一步增强tuvusertib处理细胞的杀伤作用

为了最大化NK细胞的杀伤潜能，研究人员将tuvusertib与IL-15受体超激动剂N-803联合使用。N-803能够有效激活和扩增NK细胞。研究发现，N-803预处理的NK细胞对tuvusertib处理过的DU145细胞表现出更强的杀伤活性。机制上，这种增强的杀伤作用与NK细胞内穿孔素(perforin)和颗粒酶B(granzyme B)等细胞毒性颗粒的表达增加有关。此外，N-803与tuvusertib和avelumab的三联疗法在部分实验中展现出更强的协同效应。

Tuvusertib与N-803联合治疗在体内展现出显著的抗肿瘤疗效

最后，研究人员在DU145异种移植瘤模型中评估了tuvusertib与N-803联合治疗的体内疗效。结果显示，与单药治疗相比，tuvusertib与N-803联合治疗能够更有效地抑制肿瘤生长，并显著延长荷瘤小鼠的生存期。这一体内实验数据有力地证实了tuvusertib与N-803在治疗前列腺癌中的协同作用。

研究结论与讨论

本研究首次揭示了ATR抑制剂tuvusertib在前列腺癌中的免疫调节功能。研究证明，tuvusertib能够作为一种有效的免疫原性调控剂，通过上调TRAIL-R2、ULBP-1和PD-L1等关键免疫分子，重塑肿瘤细胞的免疫表型，使其对NK细胞介导的杀伤作用高度敏感。更重要的是，这种免疫原性调控作用能够与多种免疫疗法产生协同效应，包括avelumab介导的ADCC、PD-L1靶向CAR-NK细胞疗法，以及IL-15受体超激动剂N-803对NK细胞的激活作用。

在机制上，tuvusertib诱导的免疫原性调控可能与其引发的DNA损伤和复制应激有关。基因表达分析显示，tuvusertib处理上调了细胞周期抑制蛋白p21的表达，同时下调了抗凋亡蛋白Bcl-xL的表达，这提示肿瘤细胞在经历DNA损伤的同时，其凋亡防御机制被削弱，从而更容易被TRAIL等死亡信号诱导凋亡。

该研究的临床意义重大。它首次为ATR抑制剂tuvusertib联合免疫疗法(如PD-L1抑制剂avelumab或IL-15超激动剂N-803)治疗前列腺癌提供了强有力的临床前理论依据。鉴于前列腺癌对传统免疫检查点阻断疗法反应不佳，本研究提出的“ATR抑制剂+NK细胞免疫疗法”联合策略，为攻克这一难治性肿瘤开辟了新的、充满希望的治疗方向。