新型“免疫检查点”分子CD160通过内外源性机制促进非小细胞肺癌研究

It has been well documented that immune checkpoint inhibitors, such as anti-PD-1 antibodies, achieved an impressively therapeutic efficacy in treating advanced non-small cell lung cancer (NSCLC), thus, identification of key immune checkpoint molecules capable of mediating tumor immune evasion and elucidation of their protumoral effects and related mechanisms represent a critical avenue to revolutionize tumor treatment. Recently, we unexpectedly observed that tumor cells express CD160, an immune-inhibitory molecule routinely expressed on both CD4+ and CD8+ T cells, in lung cancer tissues and cell lines, and bioinformatics and functional experiments respectively showed that CD160 expression closely correlates with poor prognosis of patients with NSCLC and promoted in vivo tumor growth, indicating that CD160 represents a novel immune checkpoint in lung cancer which can promote the tumorigenesis of NSCLC in a cell-intrinsic (directly acting on tumor cells) and cell-extrinsic (mediating tumor immune evasion) manner. In this study, we are planning to comprehensively investigate the CD160 expression and its clinicopathological significance in lung cancer tissues, explore the cell-intrinsic (promoting tumor proliferation, survival and inflammatory cytokine production) and cell-extrinsic (inhibiting CD8+CTL) protumoral effects and underlying mechanisms of CD160, and finally evaluate the therapeutic potential of targeting CD160 in murine tumor models. The results of this study should rationalize the CD160 as a novel immune checkpoint and potential therapeutic target in lung cancer.

以PD-1抗体为代表的“免疫检查点”抑制剂在治疗晚期非小细胞肺癌中取得突破性临床疗效，提示鉴定肿瘤免疫逃逸中关键“免疫检查点”并阐明其促肿瘤机制从而精准干预是革新肿瘤治疗的重要途径。CD160是一种能够负性调节CD4+和CD8+T细胞功能的免疫调控分子，我们最近意外发现CD160在非小细胞肺癌组织及细胞系中存在表达，生物信息学分析显示CD160表达与患者预后密切相关，功能学实验发现CD160的表达促进肺癌细胞体内生长，提示CD160不仅能够通过负性调节T细胞功能介导肿瘤免疫逃逸，而且对肿瘤细胞具有直接促进效应，可能是肺癌相关新型“免疫检查点”。本项目拟深入研究CD160在肺癌中表达及临床意义、内源性（促肿瘤细胞增殖、抗凋亡、炎症因子分泌等）及外源性（抑制CD8+CTL介导免疫逃逸）促肺癌效应及机制并评价靶向CD160的治疗潜能，为靶向“免疫检查点”的肺癌免疫治疗提供新的治疗靶点及理论依据。

以PD-1抗体为代表的“免疫检查点”抑制剂（ICI）在治疗晚期非小细胞肺癌中取得突破性临床疗效，提示鉴定肿瘤免疫逃逸中关键“免疫检查点”并阐明其促肿瘤机制从而精准靶向是革新肿瘤治疗的重要途径。CD160是一种能够负性调节CD4+和CD8+T细胞功能的免疫调控分子，我们前期发现CD160可能是肺癌相关新型“免疫检查点”分子（ICP）。在本项目资助下，我们采用肿瘤细胞或者其来源上清（TDM）与外周血单个核细胞（PBMC）共培养实验系统，研究了包括CD160、PD-L1等重要ICP分子在髓细胞、B细胞上的表达，发现肿瘤细胞或者TDM能够诱导B细胞上调PD-L1表达，CD160表达未有显著上调，进一步采用TDM处理B细胞与T细胞共培养实验体系，发现TDM预处理B细胞具有免疫抑制功能，能够抑制T细胞增殖，具有肿瘤诱导调节性B细胞（tBreg）生物学特征因此，我们调整了研究方法，聚焦于tBreg生成及免疫学机制研究。通过利用抗体阻断、小分子信号通路抑制剂阻断相关信号通路及RNAseq等多种方法我们研究了tBreg诱导生成及发挥免疫抑制效应的分子机制，发现肿瘤细胞或TDM通过激活STAT3信号通路诱导tBreg生成，tBreg通过和T细胞竞争IL-2而不是PD-1/PD-L1信号通路发挥T细胞增殖抑制效应。我们的研究初步阐明了肿瘤相关tBreg生成及免疫抑制机制，为进一步解析tBreg在肿瘤中的作用奠定了基础。其次，在本项目资助下，我们对能够预测接受ICI治疗的肿瘤患者尤其肺癌患者治疗疗效的免疫标志物进行了深入研究，发现产生应答的患者（CR/PR患者）治疗后外周血中IP-10/IL-8比值显著升高，IP-10/IL-8比值与ICI治疗疗效具有显著相关性，是预测ICI治疗疗效的潜在标志物，该研究成果已投稿。此外，在本项目资助下，我们构建了PTK7特异的嵌合抗原受体T细胞（CAR-T）并对其体内外抗原特异识别和杀伤效应进行了深入研究，发现PTK7 CAR-T细胞体外能够特异识别（分泌效应细胞因子）并杀伤PTK7高表达的小细胞肺癌细胞（SCLC），在免疫缺陷小鼠中输注PTK7 CAR-T细胞能够有效治疗PTK7高表达SCLC，为SCLC治疗提供了潜在新的免疫细胞治疗方法，该研究成果已投稿。