EBNA1-YAP信号轴通过CD276驱动EBV相关胃癌免疫逃逸的机制与治疗意义

《Cell Death & Disease》:An EBNA1-YAP signaling axis drives immune escape through CD276 in EBV-associated gastric cancer

【字体: 时间:2025年12月20日 来源:Cell Death & Disease 9.6

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  尽管抗PD1免疫疗法在部分肿瘤中效果显著,但其在EB病毒相关胃癌(EBVaGC)中的应答率较低。本研究通过转录组分析和免疫组化筛查,发现免疫检查点分子CD276(B7-H3)是独立的免疫抑制因子,与不良预后相关。机制上,EBV编码的EBNA1激活Hippo通路效应器YAP,YAP与转录因子TEAD4结合至CD276调控区直接上调其转录,促进T细胞凋亡并抑制免疫应答。人源化小鼠模型证明,CD276高表达导致抗PD1治疗耐药,而联合靶向CD276与PD1可显著抑制肿瘤生长。该研究揭示了EBVaGC免疫逃逸的新机制,为联合免疫治疗提供了理论依据。

  
在消化系统恶性肿瘤中,胃癌的发病率和死亡率居高不下,尤其晚期患者生存期仅一年左右。癌症免疫治疗的出现,特别是程序性死亡受体1(PD-1)及其配体(PD-L1)抑制剂,为多种实体瘤带来了希望,但在胃癌中的应答率仍徘徊在10%左右,疗效不尽如人意。Epstein-Barr病毒相关胃癌(EBVaGC)是胃癌的一种独特分子亚型,其肿瘤微环境(TME)以大量免疫细胞浸润为特征,尤其是具有抗肿瘤活性的CD8+T细胞。理论上,这种免疫细胞丰富的"热肿瘤"应对免疫治疗敏感,但临床上EBVaGC患者对PD-1抑制剂的反应率差异巨大,很少超过30%,近半数病例甚至呈现免疫静止状态。这种免疫治疗抵抗现象背后的机制尚不明确,严重限制了患者从免疫治疗中获益。
针对这一临床挑战,研究人员对50例EBVaGC患者的肿瘤样本进行了转录组测序(RNA-seq)和免疫组化(IHC)分析,旨在系统探索EBVaGC中的免疫逃逸机制。研究发现CD276(也称为B7-H3)是一个独立且关键的免疫抑制分子。CD276在肿瘤组织中的表达显著高于癌旁正常组织,且高表达CD276与患者不良预后密切相关。在肿瘤微环境中,CD276高表达与T细胞和B细胞浸润减少相关,特别是在肿瘤侵袭边缘(IM)区域,CD8+T细胞和CD20+B细胞的浸润明显受限。体外实验表明,过表达CD276的胃癌细胞与活化Jurkat T细胞共孵育后,可诱导T细胞凋亡,并抑制其分泌干扰素-γ(IFN-γ)和白介素-2(IL-2)等关键细胞因子。在人源化小鼠模型中(通过给NOD-SCID IL2Rγnull小鼠输注人外周血单核细胞PBMCs构建),CD276过表达加速了肿瘤生长,并减少了肿瘤内CD8+T细胞的浸润。对15例EBVaGC新鲜组织样本的流式细胞术分析进一步证实,CD276高表达肿瘤中浸润的CD8+T细胞其颗粒酶B(GZMB)、穿孔素(PRF)和IFN-γ的表达水平显著降低,表明其抗肿瘤功能受到抑制。
机制探索方面,基因集富集分析(GSEA)显示,YAP/TAZ/TEAD直接靶基因在CD276高表达组中显著富集。进一步实验证实,CD276的表达受Hippo信号通路关键效应分子YAP(Yes-associated protein)调控,而非其旁系同源物TAZ。YAP与转录因子TEAD4形成复合物,直接结合至CD276基因调控区的两个特异性位点(BS3和BS4),从而启动CD276的转录。染色质免疫共沉淀测序(ChIP-seq)和后续的ChIP-qPCR、荧光素酶报告基因实验以及CRISPRi(CRISPR干扰)和CRISPR/Cas9介导的基因编辑技术均验证了YAP/TEAD4对CD276的直接转录调控作用。重要的是,研究揭示了病毒蛋白在其中的驱动作用:EBV编码的核抗原1(EBNA1)能够激活YAP。EBNA1一方面通过直接结合至YAP基因的调控区域促进其转录,另一方面通过调控Hippo通路上游激酶MST1/2和LATS1/2,促进YAP去磷酸化和核转位,从而激活YAP信号。这构成了一条"EBNA1-MST1/2-LATS1/2-YAP-TEAD4-CD276"的全新信号轴。
临床转化方面,对7例接受纳武利尤单抗(nivolumab,抗PD-1抗体)治疗的EBVaGC患者的评估发现,疾病快速进展的两位患者其肿瘤组织均表现出高CD276表达和CD8+T细胞浸润减少。在人源化小鼠模型中,靶向CD276的药物(MGA271)与PD-1抑制剂(帕博利珠单抗,pembrolizumab)联合治疗显示出协同抗肿瘤效果,联合治疗组肿瘤体积最小,肿瘤内CD8+T细胞浸润最多,显著优于单药治疗组或对照组。
本研究主要关键技术方法包括:对临床样本(50例EBVaGC患者肿瘤及配对癌旁组织)进行转录组测序(RNA-seq)和生物信息学分析;免疫组化(IHC)进行蛋白定位和半定量;利用细胞系(如SNU-719, AGS, GT38)进行基因过表达、敲低、荧光素酶报告基因实验;染色质免疫共沉淀(ChIP)技术分析转录因子结合;CRISPR/Cas9系统进行基因编辑;建立人源化小鼠模型进行体内功能验证;流式细胞术分析免疫细胞等。
免疫浸润抑制功能与CD276在EBVaGC中的预后潜力
通过对50例EBVaGC肿瘤标本的转录组分析,结合免疫细胞浸润评估,发现CD276高表达与T细胞和B细胞浸润减少显著相关,是独立的免疫抑制风险因素。免疫组化进一步证实CD276高表达主要抑制肿瘤侵袭边缘的CD3+和CD8+T细胞浸润。生存分析显示CD276高表达患者无病生存期(DFS)更差,在多因素Cox回归模型中,CD276仍是独立预后因素。独立队列(GSE62254)验证了CD276高表达与更差的总生存期(OS)和DFS相关。
CD276在体外和体内的免疫抑制功能
体外共培养实验证明,CD276过表达诱导T细胞凋亡,减少T细胞数量,并抑制IFN-γ和IL-2分泌。在人源化小鼠模型中,CD276过表达加速肿瘤生长,并减少肿瘤内CD8+和CD20+免疫细胞浸润。临床新鲜组织流式分析显示,CD276高表达组中浸润CD8+T细胞的效应分子(GZMB, PRF, IFN-γ)表达降低,表明功能受抑。
YAP-TEAD4参与EBVaGC中CD276的转录上调
生物信息学分析显示YAP/TAZ/TEAD靶基因在CD276高表达组富集,且CD276表达与YAP1正相关。功能实验证实YAP(而非TAZ)正向调控CD276表达。TEAD4被鉴定为YAP的关键协同因子,ChIP-qPCR和报告基因实验证实YAP/TEAD4复合物直接结合于CD276调控区的BS3和BS4位点激活其转录。CRISPRi或CRISPR/Cas9编辑这些位点可显著降低CD276表达。YAP敲低或使用YAP-TEAD相互作用抑制剂(如verteporfin)处理,可减轻T细胞凋亡,增强细胞因子分泌,并在体内抑制肿瘤生长、增加CD8+T细胞浸润。
EBV编码的EBNA1介导YAP通路激活和CD276过表达
GSEA提示病毒转录正调控通路在CD276高表达组富集。EBV感染可诱导YAP表达。EBV编码的EBNA1与YAP和CD276蛋白水平呈正相关。过表达EBNA1可上调YAP表达并促进其核定位。ChIP-qPCR证实EBNA1可直接结合于YAP基因的调控位点。在蛋白水平,EBNA1通过影响Hippo通路激酶MST1/2和LATS1/2,促进YAP去磷酸化和活化。
CD276高表达损害EBVaGC患者抗PD1治疗效果
对7例接受抗PD1(nivolumab)治疗的EBVaGC患者的临床评估发现,疾病快速进展的患者其肿瘤呈现高CD276表达和低CD8+T细胞浸润,提示CD276介导的免疫抑制可能导致抗PD1耐药。
靶向CD276和PD1的联合疗法在EBVaGC异种移植模型中的效果
在人源化小鼠SNU719异种移植模型中,靶向CD276(MGA271)与抗PD1(pembrolizumab)的联合治疗相比单药或对照组,表现出最强的肿瘤生长抑制效果和最高的瘤内CD8+T细胞浸润,证明了联合治疗的优越性。
讨论与结论
本研究深入阐释了EBVaGC免疫抵抗的机制。研究发现CD276是EBVaGC中一个关键的免疫抑制分子,其表达受EBV病毒蛋白EBNA1驱动的Hippo-YAP信号轴调控。这条"EBNA1-YAP-CD276"信号轴促进了肿瘤的免疫逃逸,并可能导致对现有PD-1抑制剂治疗的抵抗。值得注意的是,CD276的调控独立于IFN-γ信号(这与PD-L1不同),提示其表达可能由肿瘤细胞内在特性驱动。靶向YAP-TEAD4-CD轴或联合使用CD276抑制剂与PD-1抑制剂,有望将免疫"冷"肿瘤转化为"热"肿瘤,增强抗肿瘤免疫力。该研究不仅揭示了EBVaGC免疫逃逸的新机制,也为改善该疾病免疫治疗疗效提供了新的联合治疗策略和潜在靶点。
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