癌驱动非依赖性地靶向扩增表面蛋白鉴定出MPZL1用于选择性CAR-T细胞治疗

《Nature Communications》：Cancer-driver-agnostic targeting of amplified surface proteins identifies MPZL1 for selective CAR-T cell therapy

　　

大多数癌症疗法靶向驱动肿瘤生长的遗传改变，但许多驱动基因不可成药或罕见，限制了治疗覆盖面。研究人员提出，编码细胞表面蛋白(CSP)的扩增基因可提供丰富的癌驱动非依赖性靶点来源。研究人员鉴定出MPZL1（myelin protein zero–like 1，髓鞘蛋白零样1），在部分实体瘤中可达75%患者扩增，在多种癌细胞表面高表达而正常组织大多缺失，具有有利治疗窗口。研究人员制备靶向MPZL1胞外域的单克隆抗体，并构建嵌合抗原受体(CAR)-T细胞，在体外选择性清除MPZL1阳性癌细胞；在异种移植、自发原位小鼠及患者来源组织外植体模型中显示抗肿瘤活性。该研究确立MPZL1为可行CAR-T靶点，并提供利用扩增CSP作为广泛治疗靶点的可推广框架。

研究背景方面，体细胞遗传改变是癌症根源，精准医学多聚焦驱动基因，如KRAS、BRAF点突变或HER2/ErbB2扩增可用抑制剂、单抗及抗体药物偶联物(ADC)干预；但约三分之二患者缺乏可成药靶点。合成致死(SL)与附带致死可绕开直接驱动事件，然而新兴靶点选择性抑制剂开发困难。大片段基因组扩增不仅含驱动基因，也抬升乘客基因剂量；研究人员假设：位于扩增区的CSP编码基因可成为癌驱动非依赖性治疗入口，凭借肿瘤高表达与正常组织低表达形成治疗窗口。

该研究发表于《Nature Communications》。研究人员整合Cell Surface Protein Atlas（细胞表面蛋白图谱，CSP Atlas）与ICGC/TCGA全癌队列，用GISTIC2.0判定拷贝数增益/扩增，筛出染色体1q富集的CSP基因；再用GEPIA2、UniProt、Human Protein Atlas(HPA)做差异表达与质膜定位注释，并在肝癌患者队列中用比较基因组杂交(CGH)、mRNA芯片与免疫印迹验证MPZL1拷贝数—转录—蛋白一致性。抗体端用重组嵌合抗体靶向胞外域并以流式验证；细胞治疗端用二级CAR（CD28+CD3ζ，截短LNGFR作标记）经SFGγ逆转录病毒载体转导制备MPZL1 CAR-T。体内用NSG小鼠异种移植与hydrodynamic tail vein injection(HTVI)诱导的原位肝癌模型；人源相关性用CMFDA标记T细胞追踪的患者肿瘤及配对正常组织外植体系统，辅以GranB与多重细胞因子评估。

研究结果如下。An integrative in silico approach identifies MPZL1 as a potentially targetable amplified CSP：研究人员通过泛癌拷贝数分析、1q热点定位、肝癌差异表达与质膜注释，并结合患者肝组织CGH/mRNA/蛋白数据，确认MPZL1扩增伴随mRNA与蛋白上调，且DepMap显示其敲除不损增殖，支持其非驱动但可靶向。MPZL1 is expressed at the plasma cell membrane in a variety of human solid cancers：研究人员用质控抗体重做免疫组化(IHC)，在2335例六类肿瘤与30种正常组织中按膜表达0—3分评分，发现HCC、CRC、TNBC等膜表达强，正常组织多低表达，子宫与睾丸例外，证明存在治疗窗口。Generation of a specific antibody targeting extracellular domains of MPZL1-protein：研究人员获得仅识人MPZL1胞外域的嵌合抗体(ChAb)，流式可结合，不识鼠MPZL1，不宜IHC/WB；商用胞内抗体IHC与ChAb流式信号一致，可作伴诊筛查。Generation of MPZL1 CAR-T cells that show high efficiency and specificity in vitro：研究人员用ChAb的V_H/V_L建scFv二级CAR，等基因MPZL1 knockout(KO)配对杀伤实验显示MPZL1^high细胞被高效裂解，KO靶细胞不被杀，CD19 CAR-T及未转导T细胞无交叉杀伤。MPZL1 CAR-T cells are efficient and specific to target MPZL1-expressing human xenograft tumors and eradicate autochthonous MPZL1-expressing HCC tumors in vivo：NSG异种移植中单次静脉输注1×10⁷ MPZL1 CAR-T使Hep3B MPZL1^high肿瘤消退、部分完全根除，MPZL1 KO瘤无响应；HTVI原位MycOE;p53^?/?;MPZL1肝癌中CAR-T浸润结节并清除肿瘤，GFP对照进展死亡。Human tumor-specific MPZL1 CAR-T cell infiltration and effector molecule induction：研究人员将CMFDA标记MPZL1 CAR-T加入患者切片外植体，MPZL1阳性瘤内浸润高于na?ve/活化非特异T细胞及CEA/CA125/CD19 CAR-T，并伴granzyme B(GranB)、CXCL9、CXCL10、IFNγ、TNFα、IL-2上调；配对正常组织浸润与效应分子均低，显示肿瘤选择性。

讨论部分总结：靶向驱动改变是精准肿瘤学基石，但可成药性受限；染色体内扩增区藏有未被充分开采的CSP靶点。MPZL1位于1q，非经典驱动，其高膜表达与正常组织低表达构成治疗窗口。ChAb局限在于不识鼠MPZL1、只适用于流式，可能因构象/糖基化表位；商用抗MPZL1 IHC与ChAb流式一致，可作患者分层伴诊。MPZL1 CAR-T在体外、异种移植、原位肝癌及人组织外植体均显示抗原特异性，但鼠模型免疫缺陷与跨种不反应使全身on-target/off-tumor毒性未被完全评估；参照HER2、CLDN18.2等表面抗原经验，有限正常组织表达或可耐受。

结论部分翻译：总体而言，研究发现大片段染色体扩增是可被有效挖掘的CSP靶点储备，利用扩增基因可发展癌驱动非依赖性疗法，将精准医学扩展到多组织来源实体瘤。尽管还需研究安全性，但MPZL1 CAR-T成功清除MPZL1阳性肿瘤细胞证明该策略可行，并为靶向人类癌症中扩增CSP提供蓝图。