HLA-I分子加工和递呈抗原功能受损是免疫检查点抑制剂耐药的重要原因

作者研究了肿瘤样本体细胞非同义(NS)突变的数量ICI耐药前后是否发生变化，结果发现在ICI获得性耐药8个病例中有6例标本NS突变负荷增加。为了评估ICI耐药样本中肿瘤新抗原可能发生改变，他们通过相关软件预测肿瘤样本了肿瘤新抗原的HLA限制性的数量，发现候选肿瘤新抗原的数量与体细胞突变的数量普遍相关，8个获得性耐药病例中有6例增加（图2）。

在黑色素瘤和结直肠癌对派姆单抗耐药的病例中发现HLA-I类抗原的处理和提呈存在缺陷。为确定患者样本队列中是否存在编码HLA-Ⅰ类分子APM机制的基因遗传缺陷，作者调查了72个与抗原处理和提呈相关基因(http://www.genome.jp/dbget-bin/www_bget?hsa04612)。基因拷贝数变异分析显示，ICI耐药样本中具有获得性突变的基因：PSMD13、CD207、PSMD4、PSMD7和PSMD1，但未发现这一途径中基因的反复突变和/或拷贝数改变；ICI耐药样本#23存在β2M最初是杂合子丢失，耐药后出现β2M纯合子丢失（图3）。

考虑到#23患者β2M进行性丢失强有力的遗传学证据以及β2M在HLA-I类抗原处理和呈递中的作用，作者进一步研究该病例：

#23，75岁女性，肺鳞癌IV期，卡铂和吉西他滨一线治疗，多西他赛二线治疗后进展，继而使用PD-L1抗体联合CTLA4拮抗剂抗体治疗，患者临床症状改善、病灶消退，4个月后发现新的腹腔肿块切除后继续进一年免疫治疗无明显进展，而她无在系统治疗9个月后复发，重新开始抗PD-L1和抗CTLA4治疗，影像学提示有明显的二次应答。病理切片结果提示ICI治疗前肿瘤标本病理显示肿瘤细胞上PD-L1无明显的表达，ICI耐药后腹腔肿块标本显示肿瘤累及淋巴结，周围免疫细胞中PD-L1的表达增加，PCR实验β2M基因拷贝数变异分析显示，ICI耐药性样本中存在纯合子β2M丢失，免疫荧光结果同样证实了这一现象（图4）。

接下来作者研究了3个来源于ICIs具有耐药性的肿瘤样本的PDX(#8、#23和#26)以及另外两个对免疫检查点抑制剂原发性耐药（#3、#7）样本，观察ICIs产生不同耐药情况下肿瘤PDX样本中观察到β2M蛋白水平较低。由于β2微球蛋白是HLA-I类分子的重要组成部分，流式结果证实HLA-I类分子的数量与β2M呈正相关（图5）。

为进一步明确β2M在介导免疫检查点抑制耐药中的作用，作者采用CRISPR技术敲除小鼠肺癌细胞中的β2M，将β2M野生型/β2M基因敲除的细胞注射到相同免疫活性A/J小鼠右腿，当肿瘤体积达到约30mm3时，小鼠被随机注射抗PD-1或同型对照抗体，结果发现具有完整β2M的小鼠对PD-1抗体有应答，而β2M基因敲除组PD-1抗体治疗后无效。（图6）。

大约20%的晚期NSCLC患者对PD-1或PD-L1抑制剂能够应答，但是许多患者会产生耐药，目前对肺癌产生的这种耐药性的机制了解有限。通过对PD-1抑制剂产生耐药性的NSCLC患者的系列肿瘤标本进行分析，Katerina团队发现一例对联合抗PD-L1和抗CTLA-4治疗的患者获得性耐药的肿瘤组织样本中的纯合子β2M缺失，β2M是HLA-I类复合物的重要组成部分，肿瘤β2M缺陷与免疫逃逸有关。该研究首次报道HLA-I类抗原处理受损作为NSCLC患者对ICIs获得性耐药性的机制。总之，这项研究证明抗原处理缺陷可能成为肺癌对ICIs产生获得性耐药的机制之一，研究这些缺陷发生的频率和导致这些缺陷的潜在机制对于理解和克服免疫疗法的耐药性具有重要意义。

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