1970-01-01
AT丰富结构域1A(ARID1A,也称为BAF250a)基因为染色体重构基因,在多个瘤种中可见突变,表现为ARID1A蛋白表达缺失。近期,一些研究报道了ARID1A缺失和免疫检查点抑制剂治疗存在相关性,ARID1A缺陷导致高的微卫星不稳定性,增加肿瘤突变负荷,上调程序性细胞死亡因子配体(PD-L1)蛋白的表达,调节免疫微环境,这些都提示ARID1A缺失可能可以作为免疫治疗的预测标志物。近期华中科技大学同济医学院附属同济医院胡广原教授团队在《Cancer Letter》杂志发表综述,系统性介绍了ARID1A缺陷与免疫治疗的相关性,包括疗效预测以及与免疫联合治疗的应用前景等。
研究背景
ARID1A为多个肿瘤中的常见突变基因,尤其是在卵巢透明细胞癌(高达60%)、子宫内膜样癌、胃癌、肝癌和膀胱尿路上皮癌中突变率较高。大多数ARID1A基因突变表现为失活无义突变或移码突变,导致ARID1A蛋白表达缺失。ARID1A参与染色质重构,在多种细胞中具有重要功能。最初,ARID1A失活在多个瘤种中发生率较高,认为其可能为肿瘤抑制基因,并在子宫内膜样癌、胰腺癌和结肠癌中得到证实。同时,ARID1A还参与DNA损伤修复,与免疫检查点激酶上游关键的通路存在交互作用。此外,ARID1A通过阻断RNA聚合酶Ⅱ来控制转录。因此,ARID1A突变表现为基因不稳定表型。
近年来免疫检查点抑制剂的问世,引领了肿瘤治疗的变革。在多个肿瘤中,如黑色素瘤、肾癌和肺癌中,PD-1/PD-L1单抗和CTLA-4单抗取得了巨大的成功。然而,免疫单药疗法的客观缓解率(ORR)较低,仅少部分晚期癌症患者可以从中获益。因此如何预测免疫治疗疗效,克服狭窄治疗窗,是临床上的重要挑战。目前关于免疫治疗的最佳疗效预测标志物尚未确立,其中PD-L1蛋白表达和肿瘤突变负荷(TMB)是研究证据较多的标志物。近年来,越来越多的研究证据提示ARID1A缺陷和免疫治疗相关。
ARID1A缺陷和免疫治疗相关的作用机制
从作用机制上而言,ARID1A缺陷可以通过损伤错配修复(MMR)、促进肿瘤突变性、上调PD-L1蛋白表达和调节免疫微环境等方式影响免疫治疗疗效(图1)。
图1 ARID1A缺陷和免疫治疗相关作用机制
错配修复(mismatch repair,MMR)
MMR是免疫治疗较为公认的预测标志物。临床前研究显示,微卫星高度不稳定(MSI-H)与高肿瘤突变和新抗原负荷相关,可以上调PD-L1蛋白表达,增加肿瘤浸润淋巴细胞(TILs),提示其对免疫治疗具有较好的疗效。最初的研究发现,ARID1A缺陷在MSI-H表型的子宫内膜癌和胃腺癌中发生率较高,然而潜在的作用机制尚未明确。后续的研究发现,ARID1A是MSI的致病基因而非靶点基因,ARID1A失活可以损伤MMR,形成MSI-H基因型。此外,鼠异种移植模型显示,ARID1A缺陷而非ARID1A野生型卵巢癌对PD-L1单抗异常敏感。
肿瘤突变负荷(Tumor Mutation Burden,TMB)
尽管目前仍存在一定争议,但大型的临床研究证实,TMB是免疫治疗的预测标志物。一些临床研究已经证实了ARID1A缺陷和高TMB的相关性,一项最大的研究评估了17486例胃肠道肿瘤患者,研究结果提示在>20%的肿瘤,选择性的DNA损伤修复(DDR)缺陷、ARID1A缺陷及高TMB之间具有相关性。总体而言,ARID1A失活表现为TMB增高和低的基因拷贝数,提示其接受免疫治疗可能具有很好的应答率。
PD-L1表达
越来越多的研究证据支持PD-L1表达可以预测免疫治疗疗效,尽管其中的相关机理尚未完全明确。近期一项研究发现,在鼠模型和患者标本中,携带ARID1A缺陷的肿瘤表现为PD-L1高表达。介导ARID1A缺陷和PD-L1高表达作用机理包括:1)ARID1A失活通过活化胃癌中的PI3K/AKT信号增强PD-L1表达水平,PI3K抑制剂LY294002可以下调PD-L1表达;2)研究发现DNA单链断裂(DSBs)可以上调肿瘤细胞的PD-L1表达,这一过程需要ATM/ATR/Chk1激酶。ARID1A可以和ATR相互作用,有效修复DSBs,由ARID1A缺陷诱导的DSBs可以上调PD-L1表达。
肿瘤微环境(tumor microenvironment,TME)
免疫微环境在抗肿瘤免疫应答中扮演着重要作用,在TME中,TILs,尤其是效应CD8阳性T细胞(CTLs)是抗肿瘤反应的重要效应细胞。Shen等分析了TCGA数据库发现, ARID1A缺陷与TME中TILs增高,尤其是CD8阳性T淋巴细胞相关,提示携带ARID1A缺陷的肿瘤对免疫治疗敏感。此外,Chandler等的研究发现,在鼠卵巢透明细胞瘤模型中,ARID1A-PIK3CA突变共存对诱导IL-6细胞促进肿瘤形成中扮演重要作用。IL-6可以抑制树突状细胞的抗原提呈能力,抑制效应T细胞活化,表现为抑制性的TME,介导免疫治疗耐药。总体而言,ARID1A缺陷对免疫TME的影响是多面性的,且非常深远,今后仍需要进行更多探索。
ARID1A缺陷对免疫治疗疗效的预测价值
多项研究提示ARID1A失活和MMR、TMB、PD-L1和TME相关,提示ARID1A失活可能可以作为免疫治疗的疗效预测标志物。此外,ARID1A为DDR相关基因,致命性的DDR基因变异预示着更好的免疫治疗疗效,甚至与更好的生存相关。这些结果都支持ARID1A作为免疫治疗的疗效预测价值。事实上,已经进行了一些相关探索。
Shen等的研究显示,ARID1A缺陷的肿瘤,免疫治疗可以修复抗肿瘤免疫,进而抑制肿瘤生长。他们的研究提示,ARID1A失活可以作为免疫治疗的预测标志物。另一项在胃癌的研究中发现,ARID1A缺陷是诱导PD-L1表达的主要机制,尤其是在MSI-H高的肿瘤中,ARID1A缺陷可以作为PD-1/PD-L1单抗的潜在预测标志物。
此外,ARID1A缺陷还可以作为一些瘤种的预后标志物。有意思的是,Buglioni等的研究发现,ARID1A和ATM活化可以影响胃癌的PD-L1表达水平,在总体人群中,PD-L1表达与PFS或OS无相关性。然而,在DDR失活亚组(ARID1A突变或pATM不表达)中,肿瘤细胞PD-L1表达与更好的PFS和OS相关。相反,在DDR活性亚组(ARID1A野生型和pATM表达)中,肿瘤细胞PD-L1表达与PFS不相关,仅与更差的OS相关。这些研究提示ARID1A失活结合其他标志物,如PD-L1表达,可能可以更精准的预测预后。
携带ARID1A缺陷的肿瘤可以作为潜在协同作用靶点,增加免疫治疗疗效
尽管免疫治疗显示出鼓舞人心的疗效,但大多数患者对免疫治疗的反应欠佳。目前,免疫联合治疗,如联合化疗、放疗和抗血管生成治疗的研究正在广泛开展。基于ARID1A突变状态,已经开展了广泛的靶向治疗研究,包括PARP、PI3K/AKT、ATR、EZH2和HDAC6抑制剂。这些药物与免疫治疗联合显示出潜在的协同效应,大量的临床研究正在评估免疫治疗联合靶向治疗的疗效。鉴于ARID1A缺陷的肿瘤对免疫治疗联合上述靶向治疗药物更为敏感,这类联合方案具有一定的研究前景(图2)。
图2 在ARID1A缺陷的肿瘤中,靶向治疗联合免疫治疗的潜在作用机理
PARP抑制剂
PARP抑制剂主要用于同源重组(HR)修复缺陷的肿瘤,包括BRCA1/2或其他HR通路基因失活,称为“协同致死”。大规模的Ⅲ期研究已经在胚系BRCA突变的肿瘤中证实了PARP抑制剂用于晚期卵巢癌、乳腺癌和胰腺癌的疗效,且被美国FDA获批相关适应证。目前PARP抑制剂是免疫联合治疗中常用的靶向药物。从作用机理上而言,PARP抑制剂可以诱导DNA损伤,尤其在HR缺陷的环境中,可以增加细胞溶质性DNA和新抗原负荷,刺激STING通路,诱导免疫反应,增加瘤内CD8阳性T细胞浸润和溶解细胞活性,提高免疫治疗疗效,延长作用时间。目前相关的大型Ⅲ期临床研究正在开展中,期待取得不错的结果。
除BACA1/2突变以外,ARID1A缺陷的肿瘤,表现为DNA修复能力减弱,对PARP抑制剂也显示出一定的敏感性。然而,PARP抑制剂只起到部分抑制作用,联合治疗效果可能更好。Park等的临床前研究发现,PARP抑制剂联合放疗对ARID1A缺陷的肿瘤非常有效。一项Ⅰ期研究在25个基因突变选择性的晚期实体肿瘤中(包括ARID1A、ATM、ATRX、BARD1、BRCA1和BRCA2基因),评估奥拉帕利(PARP抑制剂)、copanlisib(PI3K抑制剂)和durvalumab联合治疗的疗效,目前研究仍在进行中,结果尚未报道。
PI3K/AKT
PI3K/AKT通路在肿瘤中高度活化,调控大多数的细胞过程,如细胞周期、生长、代谢和基因稳定性。然而,PI3K抑制剂的疗效不尽如人意。除了癌症细胞,PI3K/AKT通路还会影响免疫细胞功能,调节TME。抑制PI3K/AKT通路可以增强CD8阳性T细胞介导的细胞毒作用,因此,PI3K抑制剂和免疫治疗联合具有一定的作用机理。最初的研究发现,ARID1A缺陷和PI3K/AKT通路活化共存,可以促进肿瘤生成。后续发现,ARID1A缺失对PI3K和AKT抑制剂敏感。研究提示,PI3K抑制剂联合其他治疗,如PARP抑制剂或放疗用于ARID1A缺陷的肿瘤具有较好的疗效。
其他
一些临床研究已经显示出ARID1A缺陷的“协同致死性”,并在临床研究中评估了ATR和EZH2抑制剂联合免疫治疗,显示出初步的抗肿瘤疗效。然而,很少有临床前研究和临床研究在ARID1A突变的肿瘤中评估这一联合方案,未来仍需要更多探索。
结论
ARID1A缺陷在肿瘤中的发生率较高,可以通过MSI-H表型、高TMB、上调PD-L1表达和免疫活化的肿瘤微环境等多个作用机制,增加肿瘤对免疫治疗的疗效。初步发布的研究结果支持ARID1A缺陷作为免疫治疗的疗效预测标志物。
然而,目前仅有一项正在进行的临床研究探索了这一联合策略,未来仍需要开展大规模的临床研究。此外,对于ARID1A缺陷的肿瘤,还需要考虑基因背景。近期一项研究显示,即使是MMR缺陷的肿瘤,基因多态性仍会影响抗PD-1单抗的疗效。因此,对于ARID1A缺陷的不同肿瘤,基因背景可能会影响最佳的治疗选择,包括靶向治疗、免疫治疗或联合治疗,甚至影响药物的最佳应用时机和顺序。
Hu G Y,Tu W,Yang L,et al.ARID1A deficiency and immune checkpoint blockade therapy:from mechanisms to clinical application[J].Cancer Letters,2020;473:148-155.
百度浏览 来源 : 肿瘤资讯
版权声明:本网站所有注明来源“医微客”的文字、图片和音视频资料,版权均属于医微客所有,非经授权,任何媒体、网站或个人不得转载,授权转载时须注明来源:”医微客”。本网所有转载文章系出于传递更多信息之目的,且明确注明来源和作者,转载仅作观点分享,版权归原作者所有。不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。 本站拥有对此声明的最终解释权。
发表评论
注册或登后即可发表评论
登录注册
全部评论(0)