分享一篇2021年發(fā)表在NATURE COMMUNICATIONS上的題為9p21 loss confers a cold tumor immune microenvironment and primary resistance to immune checkpoint therapy的文章。網(wǎng)上找了半天沒有中文解讀，只好在自己摸魚時(shí)解讀解讀，忙里偷閑所寫，希望諸位院士批評(píng)指正~

染色體9p21缺失與更短的生存期相關(guān)

9p21區(qū)域CDKN2A缺失頻率最高，其次是MTAP，這兩個(gè)基因距離較近，常為共缺失。在泛癌隊(duì)列中，CDKN2A或MTAP缺失(包括雙純合缺失、任一缺失)的腫瘤患者的生存期(OS)顯著縮短。

9p21缺失與TCGA冷腫瘤免疫表型相關(guān)

過往研究發(fā)現(xiàn)，腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞(TIL)的空間結(jié)構(gòu)是具有預(yù)后價(jià)值的重要病理特征之一，于是作者研究9p21缺失是否會(huì)影響TIL密度和腫瘤內(nèi)淋巴細(xì)胞空間結(jié)構(gòu)，在黑色素瘤、膀胱癌、胰腺癌、胃癌、肺腺癌和肺鱗癌中將TIL分為5種模式，發(fā)現(xiàn)9p21缺失腫瘤TIL密度降低，淋巴細(xì)胞浸潤減少。

接下來作者對(duì)TCGA的RNA數(shù)據(jù)進(jìn)行免疫去卷積分析，觀察到B細(xì)胞、T細(xì)胞、NK細(xì)胞、T濾泡輔助細(xì)胞、CD4記憶T細(xì)胞、CD8T細(xì)胞和細(xì)胞毒性淋巴細(xì)胞豐度明顯下降。而在其他一些腫瘤中，9p21缺失患者的免疫微環(huán)境的特征各有特點(diǎn)。

此外作者驗(yàn)證9p21缺失是否影響免疫檢查點(diǎn)PD-L1的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)PD-L1與CDKN2A/MTAP基因表達(dá)之間存在顯著正相關(guān)，說明9p21缺失患者PD-L1表達(dá)降低。

為了解9p21缺失腫瘤中與冷免疫相關(guān)的生物學(xué)過程，作者使用GSEA對(duì)TCGA數(shù)據(jù)進(jìn)行功能富集分析，重點(diǎn)關(guān)注41個(gè)免疫相關(guān)的基因集，發(fā)現(xiàn)9p21缺失的腫瘤中許多免疫相關(guān)途徑顯著降低，包括抗原加工與提呈、BCR/TCR的信號(hào)傳導(dǎo)。

總體而言，9p21缺失腫瘤表現(xiàn)出冷腫瘤樣免疫表型，可能與免疫細(xì)胞招募下調(diào)、T細(xì)胞激活和免疫調(diào)節(jié)因子的克隆擴(kuò)增、免疫抑制信號(hào)的上調(diào)有關(guān)，共同產(chǎn)生了9p21缺失腫瘤的冷免疫表型。

9p21缺失與抗PD-1/PD-L1單藥治療的原發(fā)耐藥性有關(guān)

由于冷腫瘤不太可能對(duì)免疫治療有反應(yīng)，為驗(yàn)證這一猜想，作者對(duì)來自8個(gè)實(shí)體瘤隊(duì)列的9p21缺失的患者進(jìn)行綜合分析。發(fā)現(xiàn)與野生型相比，9p21缺失腫瘤患者對(duì)ICT的響應(yīng)性以及接受ICT的臨床緩解率顯著更低。在獨(dú)立隊(duì)列中，這一猜想也得到驗(yàn)證，說明9p21缺失擁有作為預(yù)后不良的生物標(biāo)志物的潛在價(jià)值。

這些發(fā)現(xiàn)在另一項(xiàng)轉(zhuǎn)移性尿路上皮癌(MUC)患者的PD-L1阻滯劑阿替麗珠單抗的二型臨床試驗(yàn)(IMvigor210隊(duì)列)中得到重復(fù)。使用CDKN2A和MTAP的轉(zhuǎn)錄水平判斷9p21狀態(tài)：將CDKN2A/MTAP表達(dá)分成遞增的四分位(從低到高Q1-Q4)，發(fā)現(xiàn)低表達(dá)腫瘤(Q1)中，CD8 T細(xì)胞、NK細(xì)胞、細(xì)胞毒性淋巴細(xì)胞、M1巨噬細(xì)胞的比例顯著低于高表達(dá)(Q4)腫瘤。免疫組化顯示免疫細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞的PD-L1蛋白表達(dá)水平在CDKN2A低表達(dá)腫瘤顯著降低，低表達(dá)組炎性免疫表型比例更低。

此外，作者發(fā)現(xiàn)當(dāng)MTAP/CDKN2A表達(dá)水平降低時(shí)，CR/PR率顯著下降，生存曲線與多變量COX回歸分析均顯示：9p21缺失是獨(dú)立于其他變量(如PD-L1和TMB水平)的短期生存的有力預(yù)測指標(biāo)(表達(dá)低者生存更差)。

作者進(jìn)一步評(píng)估了9p21缺失是否可以聯(lián)合PD-L1或TMB水平確定阿提麗珠單抗的無反應(yīng)性，發(fā)現(xiàn)免疫細(xì)胞PD-L1高表達(dá)聯(lián)合治療前CDKN2A/MTAP高表達(dá)患者對(duì)免疫治療有最好的響應(yīng)性，免疫細(xì)胞PD-L1低表達(dá)聯(lián)合CDKN2A/MTAP低表達(dá)患者對(duì)免疫治療響應(yīng)性最差。接下來作者使用9p21缺失、免疫細(xì)胞PD-L1表達(dá)、TMB建立logistic回歸，建立了包含這些因素的“反應(yīng)評(píng)分”，分為高、中、低3組。在評(píng)分低的組中，僅有2.4%的患者對(duì)免疫治療有反應(yīng)性，而中等評(píng)分、高評(píng)分患者響應(yīng)性更佳。

9p21缺失腫瘤的治療脆弱性和潛在治療靶點(diǎn)

CDKN2A/MTAP低表達(dá)的腫瘤中發(fā)現(xiàn)了26個(gè)顯著上調(diào)的基因，其中一些是此前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的(潛在)腫瘤免疫治療靶點(diǎn)，如TGF-β，Siglec15等。發(fā)現(xiàn)MTAP/CDKN2A的mRNA表達(dá)與許多這些上調(diào)基因之間存在強(qiáng)烈負(fù)相關(guān)，這些基因在阿替麗珠單抗治療后進(jìn)展的MTAP/CDKN2A治療前低表達(dá)腫瘤中顯著上調(diào)。

接下來作者在不同種癌癥類型中分析這些差異基因的表達(dá)情況，發(fā)現(xiàn)部分靶點(diǎn)(如TGF-β、CDK6)存在于多種癌癥之中，與CDKN2A/MTAP表達(dá)呈負(fù)相關(guān)和/或在9p21缺失腫瘤中表達(dá)上調(diào)，而其他靶點(diǎn)則在不同腫瘤類型中表現(xiàn)出特異性。這些結(jié)果表明，9p21缺失腫瘤需要定制治療。

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總結(jié)

9p21缺失使腫瘤浸潤免疫細(xì)胞豐度降低，特別是T/B/NK細(xì)胞，免疫細(xì)胞運(yùn)輸、激活減少，PD-L1陽性率下降，免疫抑制信號(hào)激活。9p21缺失患者對(duì)ICT應(yīng)答率明顯更低，預(yù)后較差。通過9p21缺失、PD-L1、TMB對(duì)患者進(jìn)行聯(lián)合分層，效果比單獨(dú)預(yù)測更好，可識(shí)別出從無反應(yīng)患者中獲得免疫治療反應(yīng)的高可能性患者。最后本文描述了9p21缺失腫瘤的潛在藥物靶點(diǎn)。

學(xué)習(xí)

本文對(duì)染色體9p21區(qū)域相關(guān)基因(主要是CDKN2A與MTAP)的研究較為透徹，其中的分組與分層方法很有意思，在這里出現(xiàn)讓人耳目一新，如通過RNA表達(dá)的四分位數(shù)進(jìn)行有序分層，以及中位分層轉(zhuǎn)化為CDKN2A與MTAP兩組的hi_hi，lo_lo，進(jìn)而進(jìn)行生存、響應(yīng)性、免疫微環(huán)境等的分析。這篇文章的思路非常清晰，上下銜接非常透徹。不過個(gè)人認(rèn)為最后的治療靶點(diǎn)的敘述有狗尾續(xù)貂之嫌，與正文關(guān)聯(lián)不大，且引申深度不佳(個(gè)人淺薄之暴論，已自罰看文獻(xiàn)去了嗚嗚嗚……)。

原文：https://doi.org/10.1038/s41467-021-25894-9