國外研究新進(jìn)展（三）

楊柳

●研究進(jìn)展

國外研究新進(jìn)展（三）

楊柳

簡介：楊柳，女。醫(yī)學(xué)博士、博士后，浙江省人民醫(yī)院科研部副主任，浙江省人醫(yī)院腫瘤內(nèi)科副主任醫(yī)師，副研究員，中國醫(yī)藥教育協(xié)會腹部腫瘤專業(yè)委員會常委，中國遺傳協(xié)會國際交流委員會委員，中國抗癌協(xié)會胰腺癌專業(yè)委員會青年委員會委員，浙江省抗癌協(xié)會腫瘤靶向與細(xì)胞治療專業(yè)委員會委員，國際腫瘤基因組協(xié)作組（I C G C）成員，中國腫瘤基因組協(xié)作組（C C G C）成員。從事消化道腫瘤的內(nèi)科綜合治療，消化道腫瘤基礎(chǔ)及轉(zhuǎn)化研究。主持國家級課題3項(xiàng)、省部級課題2項(xiàng)、廳級課題1項(xiàng)，發(fā)表S C I收錄論文十余篇，研究成果獲浙江省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎二等獎一項(xiàng)、浙江省醫(yī)藥衛(wèi)生科技獎一等獎一項(xiàng)。

1 嵌合抗原受體T細(xì)胞誘導(dǎo)復(fù)發(fā)難治性慢性淋巴細(xì)胞白血病的持續(xù)緩解

多次復(fù)發(fā)或難治性慢性淋巴細(xì)胞白血病（CLL）患者預(yù)后不良。嵌合抗原受體（CAR）修飾的T細(xì)胞可通過靶向CD19，誘導(dǎo)難治性惡性B淋巴細(xì)胞腫瘤患者的持續(xù)緩解，改善傳統(tǒng)療法的低完全反應(yīng)率。在之前的研究中，我們闡述了3例難治性CLL患者使用CAR T治療后的初步結(jié)果。該研究將闡述前期實(shí)驗(yàn)中14例復(fù)發(fā)難治性CLL患者使用CAR T細(xì)胞治療的最終結(jié)果。將攜帶CD19結(jié)合位點(diǎn)的CAR（CTL019）慢病毒載體轉(zhuǎn)染到自體T細(xì)胞中，以0.14×108~11×108劑量的CTL019細(xì)胞（中位數(shù)1.6×108個細(xì)胞）輸注到復(fù)發(fā)難治性CLL患者中。監(jiān)測患者血液循環(huán)中CTL019 T細(xì)胞的毒性、反應(yīng)、擴(kuò)增和持續(xù)性。這些預(yù)處理的CLL患者的總體反應(yīng)率為8/14（57%），其中4個完全緩解（CR），4個部分緩解（PR）。CART細(xì)胞的體內(nèi)擴(kuò)增與臨床反應(yīng)相關(guān)，并且CART細(xì)胞可在CR患者中持續(xù)存在并連續(xù)4年保持功能。CR患者中沒有出現(xiàn)復(fù)發(fā)情況。所有治療有效的患者都出現(xiàn)B細(xì)胞發(fā)育不全并患有細(xì)胞因子釋放綜合征，與T細(xì)胞增殖的反應(yīng)一致。在CR患者的檢查中沒有發(fā)現(xiàn)微小殘留病灶，這表明CART治療可根除晚期CLL患者的病灶。[Chimeric antigen receptor T cells persist and induce sustained remissions in relapsed refractory chronic lymphocytic leukemia[J].Sci Transl Med, 2015,7(303):303ra139.]

2 基因工程改造的鼠傷寒沙門菌分泌異源鞭毛蛋白改善癌癥免疫治療

我們發(fā)現(xiàn)一種新的癌癥免疫療法，將無毒的鼠傷寒沙門菌菌株進(jìn)行基因工程改造使其在腫瘤組織中分泌創(chuàng)傷弧菌鞭毛蛋白B（FlaB）治療腫瘤。基因工程改造后細(xì)菌分泌的FlaB可有效抑制小鼠模型中腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移并延長其生存期。對比TLR5陰性的結(jié)腸癌細(xì)胞系結(jié)果，我們發(fā)現(xiàn)FlaB介導(dǎo)的腫瘤抑制依賴于細(xì)菌定植，并與腫瘤微環(huán)境中TLR5介導(dǎo)的宿主反應(yīng)相關(guān)。在TLR4/MyD88敲除小鼠中，這些治療是完全無效的，但在TLR5敲除小鼠中部分有效，表明TLR4信號傳導(dǎo)是細(xì)菌分泌FlaB蛋白抑制腫瘤的必要條件，而TLR5信號傳導(dǎo)可增強(qiáng)腫瘤的抑制反應(yīng)。基因工程改造的沙門菌在腫瘤微環(huán)境中定殖，經(jīng)過TLR4信號誘導(dǎo)大量的免疫細(xì)胞如單核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞和嗜中性粒細(xì)胞的浸潤。隨后定植的沙門菌分泌FlaB導(dǎo)致腫瘤內(nèi)M1型的巨噬細(xì)胞功能激活，并使M1和M2之間的相互抑制活動減少。總之，這些發(fā)現(xiàn)證明無毒的腫瘤靶向細(xì)菌可釋放多種TLR配體用作癌癥的免疫治療。[Two-step enhanced cancer immunotherapy with engineered Salmonella typhimurium secreting heterologous flagellin[J].Sci Transl Med,2017,9(376):eaak9537.]

3 癌轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵研究突破

“癌癥再次復(fù)發(fā)，生長，現(xiàn)在這是它的新家”-伊麗莎白·愛德華茲在她的書《韌性》中回憶道。手術(shù)、放療和化療后，她本以為癌癥已經(jīng)消失，但癌癥又復(fù)發(fā)了。

癌癥是如何找到一處新家，變?yōu)檗D(zhuǎn)移性惡性腫瘤的呢？答案很簡單：這個是復(fù)雜的過程。隨著癌癥的形成和發(fā)展，一些癌細(xì)胞設(shè)法從原發(fā)性腫瘤擴(kuò)散出來，穿過循環(huán)系統(tǒng)，并浸潤和定居在遠(yuǎn)端器官中，最終形成臨床可檢測的癌轉(zhuǎn)移。正是由于癌轉(zhuǎn)移過程的復(fù)雜性，以及技術(shù)和實(shí)驗(yàn)上的瓶頸，目前系統(tǒng)地研究癌轉(zhuǎn)移并不容易，轉(zhuǎn)移性癌癥仍然主要是不可治愈和致命性的。不過隨著更多的病理生理相關(guān)的疾病模型的出現(xiàn)和技術(shù)的進(jìn)步，如成像和單細(xì)胞測序技術(shù)，近期的研究也逐漸開始描繪出了一個更清晰的圖像。

在成功切除原發(fā)性腫瘤后，為何某些患者的癌癥會變?yōu)檗D(zhuǎn)移性癌癥呢？答案可能與轉(zhuǎn)移性擴(kuò)散的時間有關(guān)。此前來自幾種腫瘤類型的數(shù)據(jù)分析表明，癌癥擴(kuò)散可以發(fā)生在癌癥發(fā)展的較早時期，這與傳統(tǒng)的觀點(diǎn)大相徑庭，而且這種早期擴(kuò)散的作用機(jī)制，至今科學(xué)家們也不是很清楚。

去年Nature上發(fā)表的2篇論文提供了關(guān)于乳腺癌如何發(fā)生的重要線索：研究人員發(fā)現(xiàn)即使在腫瘤發(fā)展之前，具有特定分子變化的乳腺癌細(xì)胞也可以擴(kuò)散到器官，長時間的保持沉默，然后被喚醒，形成侵襲性的、致命的乳腺癌轉(zhuǎn)移。第一項(xiàng)研究指出乳腺癌細(xì)胞中的兩個變化-一個開啟癌基因和一個關(guān)閉抑癌因子，可激發(fā)細(xì)胞從乳腺組織遷移到肺部和身體的其他部分。在那里，細(xì)胞保持安靜，直到一個生長開關(guān)被激活，并在肺部開始出現(xiàn)轉(zhuǎn)移。第二項(xiàng)研究則研究了乳腺癌的早期階段，包括DCIS（導(dǎo)管原位癌，一種非侵入性的乳腺病變），因?yàn)榻邮苤委煹腄CIS女性有2%~3%死于癌轉(zhuǎn)移，但卻從沒有發(fā)展出原發(fā)腫瘤。這種現(xiàn)象最好的解釋是，早期轉(zhuǎn)移發(fā)生在DCIS之前或其發(fā)展的時候。

在癌轉(zhuǎn)移的許多步臨床表征中，器官腫瘤轉(zhuǎn)移灶克隆形成（organ colonization）可能是最限速的，因?yàn)榇蠖鄶?shù)達(dá)到新器官的癌細(xì)胞還不能在新的微環(huán)境中存活，其中一部分會進(jìn)入休眠狀態(tài)。

今年的兩個研究組從不同的角度剖析了轉(zhuǎn)移定殖的新機(jī)制，來自西班牙研究人員通過一種被稱作蛋白CD36的標(biāo)志物鑒定出轉(zhuǎn)移起始細(xì)胞（metastasis-initiating cell，MIC）。這種在腫瘤細(xì)胞膜中發(fā)現(xiàn)的蛋白負(fù)責(zé)攝取脂肪酸，CD36活性和對脂質(zhì)代謝的依賴性可將轉(zhuǎn)移起始細(xì)胞與其他的腫瘤細(xì)胞區(qū)分開來。研究人員在來自具有不同侵襲性程度的口腔癌患者的樣品中發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)移性CD36+細(xì)胞。在分析的口腔癌中，少量的細(xì)胞經(jīng)發(fā)現(xiàn)具有啟動轉(zhuǎn)移的能力。讓不會發(fā)生轉(zhuǎn)移的腫瘤表達(dá)CD36使得它們產(chǎn)生轉(zhuǎn)移性。而且研究人員也證實(shí)CD36對轉(zhuǎn)移的影響在黑色素瘤細(xì)胞和乳腺癌細(xì)胞是一樣的。類似地，對患者樣品的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析結(jié)果揭示出卵巢癌、膀胱癌和肺癌轉(zhuǎn)移也是依賴于CD36。這項(xiàng)研究在免疫抑制小鼠和具有完整免疫系統(tǒng)的小鼠體內(nèi)證實(shí)了阻斷CD36蛋白的抗轉(zhuǎn)移效應(yīng)。所有的測試結(jié)果都取得類似的結(jié)果。當(dāng)給這些小鼠接種腫瘤細(xì)胞時，抑制CD36會完全清除它們的轉(zhuǎn)移潛力。此外，注射阻斷CD36的抗體到已建立轉(zhuǎn)移瘤的小鼠體內(nèi)會導(dǎo)致20%的小鼠完全清除轉(zhuǎn)移瘤，而對其他的小鼠而言，它們的轉(zhuǎn)移病灶數(shù)量和它們的大小發(fā)生80%~90%的顯著下降。

在另一項(xiàng)研究中，Sanger研究院的研究人員借助敲除了單個基因的多種基因工程小鼠對腫瘤轉(zhuǎn)移過程進(jìn)行了研究。他們篩選了810個基因在其中發(fā)現(xiàn)了23個促進(jìn)或抑制皮膚腫瘤細(xì)胞向肺部擴(kuò)散的基因。從中研究人員共發(fā)現(xiàn)23個參與癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移調(diào)控的基因，并且證明靶向其中一個基因-Spns2能夠顯著抑制腫瘤擴(kuò)散。研究指出，移除Spns2基因會引起最顯著的變化，可以大大抑制腫瘤向肺部的擴(kuò)散。隨后研究人員又檢測了該基因?qū)ζ渌┌Y擴(kuò)散的作用，包括結(jié)腸癌，肺癌和乳腺癌，并發(fā)現(xiàn)敲除Spns2也會抑制這幾種癌癥的轉(zhuǎn)移。筆者認(rèn)為，Spns2基因的缺失會導(dǎo)致腫瘤轉(zhuǎn)移灶的形成受到顯著抑制，因此該基因代表了一個新的藥物靶點(diǎn)。研究發(fā)現(xiàn)缺失Spns2基因的小鼠其免疫細(xì)胞的比例也不同于正常小鼠，似乎該基因的缺失會促進(jìn)免疫系統(tǒng)清除癌細(xì)胞。靶向該基因的藥物或許可以幫助抑制或阻止癌細(xì)胞向身體其他部位的擴(kuò)散。Nature最新論文發(fā)現(xiàn)23個癌轉(zhuǎn)移基因：靶向一個減少3/4癌轉(zhuǎn)移。

這兩項(xiàng)研究都為了驗(yàn)證提出的理論進(jìn)行了體內(nèi)實(shí)驗(yàn)證明，表明CD36和SIP1-SPNS2 axis可以作為對抗癌轉(zhuǎn)移治療的潛在藥物靶標(biāo)。而且這兩項(xiàng)研究也都指出了脂質(zhì)在癌轉(zhuǎn)移中至今未被充分發(fā)現(xiàn)的作用。未來對這些具有多種生理功能的物質(zhì)展開研究，也許將能找到控制癌癥轉(zhuǎn)移的新方法。

此外，去年年底比利時魯汶天主教大學(xué)的著名科學(xué)家Peter Carmeliet教授研究組也提出了癌癥轉(zhuǎn)移研究的新觀點(diǎn)：他們發(fā)現(xiàn)癌細(xì)胞擴(kuò)增到機(jī)體其它部位的過程需要一種特殊的血管——淋巴管（lymphatic vessels），而脂肪在其中扮演了重要的角色。這將為研發(fā)限制癌細(xì)胞淋巴管脂肪利用的新治療方法鋪平道路。這篇最新文章從淋巴管入手，可以說是另辟蹊徑。淋巴管不同于血管，前者需要更多的脂肪/脂肪酸，利用藥物阻止淋巴管對脂肪的利用能限制淋巴管的生長，這是首次針對淋巴管營養(yǎng)物質(zhì)利用的研究成果。[Metastasis:Slipping Control [J].Cell,2017,168(4):547-549.doi:10.1016/j.cell.2017. 01.033.]

4 E x o d i s c對特定大小的納米級胞外囊泡的快速有效分離及分析

細(xì)胞外囊泡（EV）是來源于細(xì)胞的納米級囊泡，攜帶來源于細(xì)胞的核酸和蛋白質(zhì)。EV作為生物標(biāo)志物在多種疾病（包括癌癥）中表現(xiàn)出的巨大潛力。有效的分離和檢測方法是探索EV在臨床中應(yīng)用和理解其生物學(xué)功能的前提條件。該研究發(fā)明了一種快速、無需標(biāo)記、高度靈敏的方法——在實(shí)驗(yàn)室放置2個納米過濾器（Exodisc）進(jìn)行EV的分離和定量。生物樣品諸如細(xì)胞培養(yǎng)上清液（CCS）或癌癥患者尿液，可使用離心微流體系統(tǒng)在30min內(nèi)實(shí)現(xiàn)EV的完全自動化富集，富集的EV＞在20～600nm左右。納米粒子跟蹤分析定量測試實(shí)驗(yàn)證實(shí)Exodisc對CCS中EV的富集率＞95%。此外，從此方法收集的EV中提取的mRNA濃度高于金標(biāo)準(zhǔn)超速離心法100倍。對膀胱癌患者尿液中分離的EV進(jìn)行酶聯(lián)免疫吸附測定，結(jié)果顯示高水平的CD9和CD81表達(dá)，表明該方法可檢測尿液中EV來源的生物標(biāo)志物以及在臨床癌癥診斷中的潛在作用。[Exodisc for Rapid, Size-Selective,and Efficient Isolation and Analysis of Nanoscale Extracellular Vesicles from Biological Samples [J].ACS Nano,2017,11(2):1360-1370.]

5 肺功能和慢性阻塞性肺疾病的全基因組關(guān)聯(lián)分析識別新基因位點(diǎn)和潛在的藥物靶標(biāo)

慢性阻塞性肺疾病（COPD）的特征在于肺功能降低，并且是世界范圍內(nèi)導(dǎo)致死亡的第三大病因。通過對英國生物銀行48 943個個體的肺功能極值分布的全基因組關(guān)聯(lián)分析，以及95 375個個體的隨訪，我們發(fā)現(xiàn)了43個全新的與肺功能相關(guān)的基因變異位點(diǎn)。通過綜合這些遺傳信息可以計(jì)算出每個人患上COPD的風(fēng)險(xiǎn)。研究結(jié)果顯示，根據(jù)遺傳因素劃分出的高危人群患上COPD的風(fēng)險(xiǎn)是低危人群的3.7倍。97個基因突變富集在發(fā)育、彈性纖維和表觀遺傳調(diào)節(jié)途徑中。這些COPD和哮喘的基因突變位點(diǎn)（肌醇磷酸酯代謝途徑和CHRM3的基因）可能成為藥物和化合物的開發(fā)靶點(diǎn)，也可能成為其他臨床適應(yīng)證的潛在藥物靶點(diǎn)。[Genomewide association analyses for lung function and chronic obstructive pulmonary disease identify new loci and potential druggable targets[J].Nat Genet,2017,49(3):416-425.doi:10.1038/ng.3787.Epub 2017 Feb 6.]

6 表觀基因組中增強(qiáng)子突變導(dǎo)致結(jié)直腸癌的發(fā)生

基因突變不僅會增加人體患癌癥的風(fēng)險(xiǎn)，基因增強(qiáng)子元件突變也可能會導(dǎo)致癌癥發(fā)生。該研究對42個基因背景不同的結(jié)直腸癌樣品（CRC）進(jìn)行了表觀遺傳學(xué)增強(qiáng)子的分析。將正常的結(jié)腸隱窩上皮作為對照，發(fā)現(xiàn)在一系列腫瘤樣品中，增強(qiáng)子不斷激活或失活。CRC中反復(fù)激活的增強(qiáng)子，大多數(shù)都是超級增強(qiáng)子的組分，這些組分被來源于染色質(zhì)的AP-1和黏附蛋白復(fù)合體占據(jù)。許多增強(qiáng)子激活已知的致癌基因，因此針對這些位點(diǎn)我們可通過藥物抑制或基因編輯來延緩CRC的進(jìn)展。近一半的GWAS CRC風(fēng)險(xiǎn)位點(diǎn)集中于反復(fù)激活的增強(qiáng)子上。研究結(jié)果表明增強(qiáng)子反復(fù)突變會導(dǎo)致一個共有的異常轉(zhuǎn)錄活動激活，其是CRC增殖及存活的一個關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄過程。[Hotspots of aberrant enhancer activity punctuate the colorectal cancer epigenome[J].Nat Commun,2017,8:14400.doi:10.1038/ncomms14400.]

7 去泛素化酶在癌癥干細(xì)胞信號網(wǎng)絡(luò)和治療耐藥中的作用

腫瘤由高度異質(zhì)的細(xì)胞群組成，其中只有一小部分干細(xì)胞樣細(xì)胞具有在體內(nèi)復(fù)發(fā)的能力。這些罕見的癌癥干細(xì)胞（CSCs）被認(rèn)為是“壞種子”，是導(dǎo)致腫瘤起始、進(jìn)展、轉(zhuǎn)移、復(fù)發(fā)和治療耐藥的原因。CSC靶向治療被認(rèn)為是根治癌癥的更好的方法。研究者已證明去泛素化酶（DUB）在維持泛素化和去泛素化之間的平衡中起重要作用，兩者之間的平衡有利于控制蛋白質(zhì)質(zhì)量以及維持內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)。DUB的功能障礙或失調(diào)會導(dǎo)致一系列的疾病，甚至是正常組織的惡性轉(zhuǎn)化。盡管大量證據(jù)表明DUB抑制劑在癌癥治療中主要靶向腫瘤組織，但其不良反應(yīng)如毒性和耐藥性仍是難以解決的問題。該研究回顧了泛素蛋白酶體系統(tǒng)（UPS）的概念和CSCs相關(guān)的固定腫瘤標(biāo)志物，總結(jié)了CSC相關(guān)因素和信號通路，并重點(diǎn)關(guān)注CSCs中DUB的功能；同時還闡明了DUB抑制劑在CSC靶向治療中的應(yīng)用和挑戰(zhàn)；最后研究還討論了癌癥干細(xì)胞分級的復(fù)雜性，并認(rèn)為CSCs和非CSCs的聯(lián)合治療應(yīng)該是一個理想的選擇。[The bad seed gardener:Deubiquitinases in the cancer stem-cell signaling network and therapeutic resistance[J].Pharmacol Ther, 2017,172:127-138.]

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（本文編輯：嚴(yán)瑋雯）

d o i：1 0.1 2 0 5 6/j.i s s n.1 0 0 6-2 7 8 5.2 0 1 7.3 9.1 5.2 0 1 7 1 5 0 2

3 1 0 0 1 4杭州，浙江省人民醫(yī)院科研部