01、研究背景

什么是TME：

肿瘤微环境（Tumor microenvironment ,TME）是肿瘤周围的环境，包括周围的血管、免疫细胞、细胞外基质等。肿瘤可以通过释放细胞外信号、促进肿瘤血管生成、诱导外周免疫耐受来影响微环境，而微环境中的免疫细胞可以影响癌细胞的生长。

TME的免疫分型对提高免疫治疗效果至关重要。

什么是ICI：

免疫检查点抑制剂（Immune checkpoint inhibitors，ICI），通过解除免疫抑制、激活T细胞，达到杀伤癌细胞的目的，可与化疗、放疗联合使用，延长患者生存时间。

什么是“热”/“冷”肿瘤：

“热”肿瘤指高CD8+T细胞浸润的免疫炎症，对ICIs有应答；而“冷”肿瘤指低CD8+T细胞浸润的免疫荒漠/排他性肿瘤，需要联合治疗以提高抗肿瘤疗效。

文章机制图

02、研究结果

01/ERO1A抑制T细胞免疫

研究发现，敲除ERO1A对细胞增殖、迁移或侵袭没有抑制作用，但肿瘤生长受到抑制，且在PD-1阻断治疗下明显受到抑制。敲除ERO1A有协同抗肿瘤作用。

免疫染色显示Ero1aKO肿瘤有更高的CD4+T、CD8+T和NK细胞比例，表明ERO1A阻碍了淋巴细胞的浸润。

综上，ERO1A敲除增强了TME中的保护性T细胞免疫和对PD-1阻断的反应。

Fig1 敲除ERO1A激发T细胞免疫并促进aPD-1功效

02/ERO1A重塑肿瘤微环境

为评估ERO1A表达与临床结果之间的关系，研究人员检索了TCGA数据库，发现高ERO1A表达与较短的总生存期之间存在显著关联。

研究人员对治疗模型中的ERO1A KO和ERO1A WT肿瘤进行单细胞测序(scRNA-seq)分析，发现当PD-1被阻断后，肿瘤细胞的比例明显减少。

研究人员对肿瘤相关巨噬细胞(TAM)的异质性表型Spp1+TAM（是一种引起免疫抑制的TAM亚型），该亚型在ERO1A WT肿瘤中富集，在TME重塑中起免疫抑制作用。

03/ERO1A引发T细胞功能障碍

研究人员在治疗模型中检测了CD8+T细胞的增殖和功能，ERO1A KO肿瘤的CD8+T细胞中观察到更高的炎症细胞因子特征。

这些结果表明，肿瘤ERO1A在PD-1阻断期间引发CD8+T细胞功能障碍。

Fig2 ERO1A减弱aPD-1的抗肿瘤疗效

04/敲除ERO1A促进抗肿瘤免疫

研究人员基于scRNA-seq分析与基因集富集分析(GSEA)发现，Ero1aKO肿瘤细胞表现出“内质网应激反应”、“内质网应激反应的负调控”和“内质网应激反应的内在凋亡信号通路”等通路的上调。且Ero1aKO肿瘤细胞对ER应激的易感性和乳酸脱氢酶(LDH)释放增加。这表明肿瘤细胞内质网应激反应导致细胞死亡。

研究人员探索了损伤相关分子模式(DAMP)相关基因的表达，发现与DAMP相关基因在Ero1aKO肿瘤中控制ICD的细胞内危险信号通路。

小鼠移植瘤模型中，ERO1A KO细胞的注射抑制对侧注射ERO1A WT肿瘤的生长，表明体内敲除ERO1A触发了ICD。

这些结果表明，ERO1A缺失在肿瘤中引发致死性内质网应激反应，并通过ICD促进宿主抗肿瘤免疫功能。

Fig3 敲除ERO1A通过ICD影响抗肿瘤免疫

05/敲除ERO1A导致内质网应激反应缺陷

内质网应激下的真核细胞会激活UPR（unfolded protein response，未折叠蛋白反应）以恢复蛋白质稳态。研究人员发现与WT相比，UPR主要途径PERK通路在Ero1aKO肿瘤细胞中更活跃。

治疗模型的scRNA-seq证实了Ero1aKO细胞中IRE1a通路的激活受损，且研究人员发现IRE1a特异性抑制剂Kira6在细胞水平与动物水平都能够抑制肿瘤，表明ERO1A的敲除会影响内质网稳态。

Fig4 ERO1A敲除影响内质网应激

06/ERO1A促进TME中内质网应激

研究人员在治疗模型中对UPR相关基因进行了qRT-PCR分析，发现aPD-1处理的ERO1A KO肿瘤分离的CD8+T细胞中UPR相关基因mRNA水平降低。Ero1aKO肿瘤中的CD8+T细胞对内质网应激诱导的细胞死亡的易感性降低，肿瘤ERO1A诱导T细胞功能障碍。

Fig5 EOR1A在肿瘤TME中调控内质网应激

07/ERO1A作为免疫治疗标志物

为探究在接受免疫治疗的患者中是否存在ERO1A诱导的TME重塑，研究人员收集37例接受新辅助aPD-1治疗的非小细胞肺癌(NSCLC)患者的肿瘤样本进行分析。

结果显示新辅助免疫治疗后，低ERO1A组无复发生存期(RFS)明显长于对照组。

Fig6 ERO1A是肿瘤患者预后标志物

03、研究总结

本研究发现ERO1A是肿瘤预后标志物，高水平ERO1A的肺癌患者复发风险较高，针对ERO1A的靶向药物可以激发抗肿瘤免疫并增强aPD-1的疗效。

本研究也存在着一定局限，研究中采用皮下肿瘤模型进行体内实验，考虑到肿瘤部位对TME异质性的影响，原位肿瘤模型更适合再现TME特征，在与ERO1A相关的TME重塑中，细胞间的相互作用需要更多功能研究。

基金设计

本研究的创新点在于提供了一种将无反应的冷肿瘤转化为热肿瘤的方法，这种策略可以运用到国自然基金课题的设计中，充分结合当下的研究热点（如以PD-1/PD-L1/CTLA-4等分子为代表的免疫检查点阻断疗法）进行机制研究，例如：

思路打开之后，是不是觉得免疫治疗的研究可以这样简单又有深度~

未来也可以将这种策略进行临床转化，加入临床研究中。

原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/JStCzRZVOoQEYvplLOo4SQ返回搜狐，查看更多