Nature子刊：提高NK细胞杀伤肿瘤敏感性的新靶点CHMP2A

自然杀伤（NK）细胞是先天免疫系统的关键组成部分，在控制恶性肿瘤发展方面发挥重要作用，近年来各种基于NK细胞治疗肿瘤的疗法日益受到大家的关注。然而，对于NK细胞介导的杀伤，恶性实体瘤通常不如血液瘤敏感。部分原因是肿瘤微环境(TME)的复杂性和其免疫抑制的特性。

近日，加州大学圣地亚哥分校 Dan Kaufman 教授团队在 Nature Communications 期刊发表了题为：CHMP2A regulates tumor sensitivity to NK cell-mediated cytotoxicity的研究论文。该研究为提高NK细胞杀伤肿瘤细胞疗法提供了潜在的新靶点——CHMP2A。

该研究建立了一套名为“two cell type”的高通量全基因组筛选方法，来模拟肿瘤的分子调控，并筛选关键调节分子。通过在胶质母细胞瘤干细胞（GSC）1517、387、 CW468和D456这四个GSC细胞系上慢病毒感染全基因组CRISPR-Cas9文库，并与NK细胞共培24小时后，鉴定出25个可能帮助肿瘤获得耐药性的基因。

在对NK细胞敏感的GSC中，靶基因主要集中在内质网吞噬体途径、抗原提呈、细胞凋亡和细胞凋亡、细胞定位和先天免疫反应的调节中富集。在这25个基因中，CHMP2A作为排名第一的能提高GSC耐药性的基因，引起了研究人员的注意。CHMP2A是ESCRT-III蛋白的一个亚单位，参与了细胞外囊泡（EVs）的分泌。EVs是细胞主动分泌的具有膜结构的微小囊泡的统称，几乎所有细胞都会分泌EVs。EVs作为一个重要组成部分参与了胶质母细胞瘤的形成、促进迁移、入侵。

高通量全基因组筛选方法的工作流程及筛选结果

基于这一结果，为了验证TCT筛查结果，研究团队使用CRISPR-Cas9分别敲除了387和CW468和D456这三个GSC中的CHMP2A。三个GSC都显示了CHMP2A基因敲除（KO）后对NK细胞介导杀伤的敏感性增加。同时，由于头颈部鳞状细胞癌（HNSCC）是一种具有高度NK浸润的癌肿，也在该细胞系中做了检测，并获得了和GSC相同的结果。同样在头颈部鳞状细胞癌（HNSCC）小鼠模型的体内实验中，也证实了CHMP2A在促进HNSCC Cal27细胞对NK细胞介导的杀伤存在抵抗的作用。

CHMP2A KO提高了NK细胞对GSC和HNSCC细胞杀伤

为了研究CHMP2A调节NK细胞介导杀伤的潜在机制，研究团队通过RNA测序分析了CHMP2A表达缺失的GSC转录组。他们发现了CHMP2A-KO激活了NF-κB信号通路从而上调了CXCL10和CXCL12的表达，从而增强了NK细胞的迁移能力。研究人员发现CHMP2A通过促进肿瘤分泌EVs从而引发NK细胞的死亡，CHMP2A KO或者使用抑制剂替吡法尼（Tip）（一种法尼基转移酶抑制剂）都可以减少EV的分泌，进而增强NK细胞对肿瘤的杀伤效应。

研究团队还进一步发现了EV膜上带有MICA/B和TRAIL等配体蛋白，可以通过和NK细胞表面的NKG2D和TRAIL-R结合来诱导NK细胞凋亡，因此使用用MICA/BTRAIL的阻断抗体治疗可降低EVs对NK的抑制作用。

CHMP2A抑制NK细胞对肿瘤细胞杀伤的机制图

西湖大学谢琦研究员为该论文的共同第一作者。谢琦课题组致力于多种免疫细胞抗肿瘤疗法的研究，前期通过CAR-T细胞和肿瘤细胞的双向CRISPR筛选发现了多个促进CAR-T抗肿瘤效果的新靶点（Cancer Discovery，2021）。课题组长期欢迎博士后和访问学生加入，具体信息可访问实验室网站：http://xieqi.lab.westlake.edu.cn

论文链接：

https://www.nature.com/articles/s41467-022-29469-0

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