实体瘤中HLA-G表达的多模态表征揭示转录-蛋白不一致性及其对免疫治疗靶向的启示

《Frontiers in Immunology》:Multimodal characterization of HLA-G expression across solid tumors reveals transcript-protein discordance and implications for immunotherapy targeting

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月25日 来源:Frontiers in Immunology 7.0

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  引言:人类白细胞抗原G(HLA-G)是一种非经典主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex, MHC)Ⅰ类分子,通过抑制性受体如免疫球蛋白样转录本2(immunoglobulin-like transcript 2,

  
引言:人类白细胞抗原G(HLA-G)是一种非经典主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex, MHC)Ⅰ类分子,通过抑制性受体如免疫球蛋白样转录本2(immunoglobulin-like transcript 2, ILT2)、免疫球蛋白样转录本4(immunoglobulin-like transcript 4, ILT4)和杀伤细胞免疫球蛋白样受体2DL4(killer cell immunoglobulin-like receptor 2DL4, KIR2DL4)发挥免疫检查点功能,抑制抗肿瘤免疫。由于其低表达、空间异质性和检测挑战,其在实体瘤中的广泛程度和调控机制尚未完全明确。方法:研究人员开展了一项多模态靶点流行率分析,整合了经过验证的免疫组织化学(immunohistochemistry, IHC)检测方法的蛋白检测数据,以及一项HLA-G×CD3 T细胞双特异性抗体(Clintrials.gov标识号:NCT05769959)的1期研究的前瞻性筛查数据,并联合来自早期肿瘤临床试验的批量RNA测序数据。结果:使用研究性HLA-G IHC检测方法分析252例患者肿瘤样本显示,59.9%为HLA-G阳性,其中卵巢癌(89%)、非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer, NSCLC)(76%)、肾细胞癌(renal cell carcinoma, RCC)(71%)和胰腺癌(70%)的流行率最高。表达通常低至中等且呈空间异质性。值得注意的是,在黑色素瘤中观察到转录本与蛋白表达之间的不一致性,高mRNA水平并未匹配到可检测的蛋白,提示存在转录后调控。1期队列的前瞻性筛查证实了高靶点阳性率(77.5%)。在转录水平上,HLA-G表达富集于炎症性肿瘤,并与干扰素γ(interferon gamma, IFN-γ)信号传导、抗原呈递通路和效应T细胞标志物(包括分化簇8α(cluster of differentiation 8 alpha, CD8A)、干扰素γ基因(IFNG)和颗粒酶B(granzyme B, GZMB))相关。结论:HLA-G似乎是一种与IFN-γ驱动的免疫激活和适应性抵抗相关的诱导型免疫检查点。转录-蛋白不一致性和空间异质性强调在生物标志物开发中需要蛋白水平评估。这些发现为HLA-G导向免疫疗法的伴随诊断策略提供了信息。
实体瘤中HLA-G表达的多模态表征:从检测验证到免疫治疗靶向的转化框架

HLA-G(人类白细胞抗原G)是一种非经典主要组织相容性复合体(MHC)Ⅰ类分子,在生理条件下通过抑制性受体如ILT2(免疫球蛋白样转录本2)、ILT4(免疫球蛋白样转录本4)和KIR2DL4(杀伤细胞免疫球蛋白样受体2DL4)抑制NK细胞和T细胞功能,参与母胎界面免疫耐受。在肿瘤中,该通路常被肿瘤细胞劫持,以实现免疫逃逸和效应T细胞抑制。然而,HLA-G在实体瘤中的表达流行率、调控机制和临床相关性长期缺乏系统性刻画。主要原因包括:HLA-G与经典HLAⅠ类分子序列同源性高达约86%,抗体检测易发生交叉反应;HLA-G表达水平低且呈空间异质性,组织芯片(tissue microarray, TMA)等采样方式容易低估表达;同时HLA-G存在多种剪接异构体,增加了检测复杂性。既往基于TMA的研究在相同癌种中报道的流行率差异极大,且缺乏经过分析验证的、适用于福尔马林固定石蜡包埋(formalin-fixed paraffin-embedded, FFPE)组织的标准化免疫组化(IHC)检测方法。随着HLA-G×CD3 T细胞双特异性抗体等靶向HLA-G的免疫疗法进入早期临床研究,准确评估靶点表达成为患者选择和伴随诊断开发的关键前提。

针对上述问题,研究人员采用多模态分析策略,整合经过验证的HLA-G IHC检测、肿瘤批量RNA测序以及一项正在进行的1期临床试验(NCT05769959)的前瞻性筛查数据,系统描绘了实体瘤中HLA-G在蛋白和转录水平的表达图谱,并分析其与肿瘤免疫微环境的关系。研究得出几个核心结论:HLA-G蛋白在多种实体瘤中广泛表达,但水平偏低且空间异质;转录与蛋白表达之间存在癌种特异的不一致,尤其是黑色素瘤中高mRNA并未转化为可检测蛋白,提示转录后调控;HLA-G表达与IFN-γ信号、抗原呈递和效应T细胞标志物相关,支持其作为诱导型免疫检查点的角色;前瞻性患者筛查证实了回顾性分析的高靶点阳性率,表明该IHC平台可用于临床试验中的患者筛选。这些发现为HLA-G靶向免疫治疗提供了机制和转化框架,并确立了蛋白水平检测在生物标志物开发中的重要性。

研究所用的关键技术方法包括:来自Roche Tissue Diagnostics(Tucson, AZ, USA)的FFPE肿瘤组织样本,以及NCT05769959试验中40例患者筛查期采集的肿瘤样本;正常和肿瘤多组织芯片(Novus Biologicals)用于特异性和正常组织表达评估;批量RNA测序数据来自罗氏(F. Hoffmann-La Roche)资助的10项1/2期癌症免疫治疗(CIT)试验的统一数据平台,涵盖约600例患者、11种实体瘤类型,并具有CD8免疫表型分类和既往检查点抑制剂(CPI)治疗状态信息。HLA-G IHC检测使用商品化小鼠单克隆抗体克隆4H84,针对HLA-Gα1结构域,在Ventana BenchMark ULTRA平台结合OptiView DAB检测系统进行优化和分析验证,包括特异性、灵敏度、精密度和稳健性评估。表达评分采用H-score(范围0–300)计算,阳性阈值定义为≥1%肿瘤细胞具有弱(1+)及以上染色。RNA测序使用TruSeq RNA Exome试剂盒在NovaSeq 6000平台进行,数据分析经HTSeqGenie和Bioconductor框架处理,使用BioQC评分基因标签。统计学方法包括两样本Wilcoxon检验和Pearson相关性分析。

研究结果部分,各项发现如下:

(1)分析验证证明了研究性HLA-G IHC检测的特异性。在工程细胞系中,染色仅限于表达HLA-G的细胞,与HLA-A、HLA-B、HLA-C及HLA-E无交叉反应;HLA-F过表达细胞中出现的弱染色未在内源性表达HLA-F的细胞系中重现。正常组织阵列显示表达主要局限于胎盘组织,非胎盘器官中仅有极有限生理性表达,证明该检测适用于FFPE肿瘤标本中低丰度、空间异质性蛋白的检测。

(2)HLA-G蛋白表达常见但水平低且空间异质。对252例肿瘤样本的IHC分析显示,59.9%为阳性,卵巢癌最高(89%),其次为NSCLC(76%)、RCC(71%)和胰腺癌(70%),而结直肠癌(CRC)为36%、黑色素瘤为17%。大多数阳性肿瘤H-score在1–100范围内,仅少数超过100,染色呈肿瘤细胞膜-胞质模式且分布不均匀。

(3)肿瘤类型特异性表达模式凸显空间和生物学异质性。胰腺癌和RCC展现出最宽的表达动态范围,包括中等至高染色病例;卵巢癌虽89%阳性但全部为低水平(H-score 1–100);CRC和黑色素瘤总体表达极低。阳性肿瘤内部常见局灶阳性区域与阴性区域交错,强调全组织切片评估的必要性。

(4)前瞻性临床筛查证实高靶点流行率。在1期试验患者队列中,77.5%的患者HLA-G阳性,与回顾性分析一致;尤其在卵巢癌和胰腺癌中,部分病例达到较高H-score,显示患者间表达异质性。

(5)原发与转移肿瘤中HLA-G表达存在差异。在有原发/转移信息的289例样本中,卵巢癌转移灶中位H-score显著高于原发灶(35 vs 4),且动态范围更广;NSCLC和RCC转移灶中位表达相对较低;胰腺癌原发与转移表达相近;CRC和黑色素瘤在原发和转移中均保持低表达。

(6)HLA-G转录本表达显示低丰度和高异质性。RNA测序显示HLA-G mRNA在多数实体瘤中可检测但绝对水平低,11种适应症中7种中位log2(TPM)<2,RCC和黑色素瘤相对较高,乳腺癌和头颈癌较低,组内变异性大。

(7)HLA-G表达与炎症性肿瘤微环境相关。基因水平分析显示HLA-G与HLA-A、HLA-B、LILRB1、LILRB2共表达;通路富集分析显示高HLA-G表达肿瘤富集抗原呈递、IFN-γ信号和效应T细胞标签。在RCC等癌种中,CD8炎症型肿瘤的HLA-G表达高于荒漠型,但该关系并非全部癌种一致。HLA-G与CD8A、IFNG、GZMB等免疫标志物的正相关性在RCC、NSCLC和头颈癌中较强,在CRC和其他胃肠癌中较弱;CPI初治与经治患者之间表达无显著差异。

(8)转录-蛋白不一致性提示转录后调控。黑色素瘤中mRNA水平相对较高但蛋白阳性率低,而卵巢癌、NSCLC、RCC和胰腺癌转录与蛋白表达相对一致。这表明HLA-G表达受到转录后、翻译或蛋白稳定性机制的调控。

讨论部分指出,该研究的关键进展是验证了可临床部署的HLA-G IHC检测,克服了历史检测中特异性差和无法用于FFPE组织的限制,并通过回顾性与前瞻性数据的高度一致性证明了其临床适用性。转录-蛋白不一致凸显了仅依赖转录组数据进行靶点评估的局限性。HLA-G表达与IFN-γ驱动的免疫激活和效应T细胞特征相关,支持适应性免疫抵抗模型,即肿瘤在免疫压力下诱导HLA-G作为反馈抑制性检查点;但该关系并非在所有癌种中统一,例如黑色素瘤虽为炎症性肿瘤却低表达HLA-G,头颈癌中HLA-G与炎症表型正相关,说明需在具体肿瘤免疫生物学背景中解读HLA-G。由于1期研究提前终止且仅3例患者接受治疗,无法评估靶点表达与疗效的关系。研究局限性还包括RNA测序和IHC分析队列部分重叠而非完全配对,以及CPI相关分析采用非配对样本且采样时间距CPI治疗中位65天,可能遗漏动态变化。结论:HLA-G是一种广泛表达但严格调控的免疫检查点,与IFN-γ驱动的免疫激活相关,在适应性免疫抵抗中发挥作用,同时强调蛋白水平检测对伴随诊断开发的重要性,为HLA-G导向免疫治疗的患者选择策略提供了基础。
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