Cell子刊：张弩团队开发circRNA疫苗，编码lncRNA来源蛋白，治疗脑肿瘤

撰文丨王聪

编辑丨王多鱼

排版丨水成文

胶质母细胞瘤（GBM）是成年人中最常见和最致命的脑肿瘤。由于治疗方案有限，患者结局悲惨，中位生存期不足2年。尽管目前可用的免疫疗法已被证明可使各种类型的癌症患者获益，包括结直肠癌、黑色素瘤、非小细胞肺癌和肾细胞癌，但在GBM的免疫疗法临床试验中尚未证明满意的疗效和结局。

GBM对当前的免疫疗法显示出显著的抵抗力。免疫检查点阻断疗法（ICB）是当前免疫疗法的主要类型，旨在增强T细胞的抗肿瘤能力。然而，GBM组织内免疫抑制细胞的密集分布，以及T细胞的浸润不足，严重限制了ICB的治疗潜力。此外，免疫逃逸是包括GBM在内的恶性肿瘤的标志性特征。GBM可以通过DNA甲基化等表观遗传修饰来增强肿瘤微环境（TME）的免疫抑制作用，促进免疫逃逸。GBM免疫疗法面临的最严峻挑战是如何克服高度免疫抑制的胶质母细胞瘤肿瘤微环境（GBM-TME）。

2024年10月30日，中山大学第一附属医院张弩、刘雪松、张茂雷等人在 Cell 子刊Cell Reports Medicine上发表了题为：Lnc-H19-derived protein shapes the immunosuppressive microenvironment of glioblastoma 的研究论文。

该研究发现长链非编码RNA-H19（Lnc-H19）编码一种免疫相关蛋白——H19-IRP。该蛋白独立于Lnc-H19发挥作用——促进胶质母细胞瘤（GBM）的免疫抑制，招募髓源性抑制细胞（MDSC）和肿瘤相关巨噬细胞（TAM），导致T细胞耗竭和免疫抑制性GBM-TME。

H19-IRP在临床GBM样本中过表达，可作为肿瘤相关抗原（TAA）。研究团队将Lnc-H19环化为环状RNA疫苗——circH19-vac，其可触发针对GBM的强效细胞毒性T细胞应答，并抑制体内的GBM生长。该研究强调了H19-IRP通过招募MDSC和TAM来产生免疫抑制性GBM-TME的功能，支持了以H19-IRP为靶点的癌症疫苗用于GBM治疗的想法。

肿瘤微环境（TME）的多种细胞群，包括肿瘤相关巨噬细胞（TAM）、髓源性抑制细胞（MDSC）、中性粒细胞、树突状细胞（DC）和自然杀伤细胞，与免疫抑制的调节和促进脑肿瘤进展有关。例如，在GBM中，骨髓来源的巨噬细胞倾向于表现出免疫抑制表型，从而促进肿瘤进展。GBM的单细胞RNA测序（scRNA-seq）图谱也显示肿瘤的进展与免疫抑制细胞（例如TAM和MDSC）的浸润相一致。具有免疫抑制作用的TME也会影响疗效。TME中缺乏细胞毒性T细胞、记忆性T细胞、TH1细胞和其他淋巴细胞浸润，往往导致免疫治疗效果不佳。基于这些发现，近年来的研究尝试将“冷” TME转变为“热” TME作为治疗策略。然而，这些策略仍处于临床前阶段，临床获益不确定。因此，迫切需要寻找更有效的靶点来改善或逆转免疫抑制性的GBM-TME 。

长链非编码RNA（lncRNA）是一类长度超过200nt的非编码基因，已被证明参与许多生理和病理过程，包括免疫相关功能，例如髓系细胞极化、T细胞活化和抗原呈递。Lnc-H19（简称H19） ，是最早被鉴定的lncRNA之一，并被认为在多种恶性肿瘤中发挥癌基因的作用，包括胶质母细胞瘤（GBM）。

H19通过竞争性内源RNA （ceRNA） 机制与mRNA相互作用来发挥作用，从而调节对肿瘤进展至关重要的基因的表达。 此外，H19还能激活关键信号通路，促进细胞存活。这一多方面的功能强调了H19对癌症生物学贡献的复杂性。

值得注意的是，近年来翻译组学的研究进展支持某些lncRNA实际上具有编码功能性蛋白/多肽的能力，丰富了lncRNA的功能谱。例如，肿瘤中差异表达的lncRNA编码的蛋白可以作为肿瘤相关抗原（TAA）或肿瘤特异性抗原（TSA）激活特异性T细胞应答。由于其在肿瘤中的重要功能和表达模式，这些未被揭示的lncRNA编码蛋白可能是介导免疫抑制性的GBM-TME的重要因素，并有望成为GBM有前景的治疗靶点。

癌症疫苗因其独特的优势（例如能够靶向细胞内和细胞外抗原，激发抗原特异性免疫应答）而越来越受到关注。与线性的mRNA疫苗相比，环状RNA疫苗因其闭合环状结构和较长的半衰期而具有高度的稳定性，有利于稳定表达。

环状RNA疫苗已被证明能有效刺激不同疾病的免疫应答。尽管环状RNA疫苗具有很好的应用前景，但针对GBM的有效抗原靶点仍有待探索。

在这项最新研究中，研究团队发现，Lnc-H19能够编码蛋白质——H19-IRP。H19-IRP蛋白（而不是Lnc-H19本身）通过直接激活CCL2和Galectin-9的转录，促进MDSC/TAM的浸润和T细胞耗竭，在免疫抑制性的胶质母细胞瘤肿瘤微环境（GBM-TME）的形成中发挥关键作用。

H19-IRP在GBM细胞中高度特异性表达，使其可作为肿瘤相关抗原（TAA），将Lnc-H19环化，构建出环状RNA疫苗——circH19-vac，其通过表达H19-IRP，刺激有效的T细胞抗肿瘤反应，抑制体内的GBM进展。

这项研究强调了H19-IRP通过招募肿瘤相关巨噬细胞（TAM）和髓源性抑制细胞（MDSC）来产生免疫抑制性胶质母细胞瘤肿瘤微环境（GBM-TME）的功能，支持了以H19-IRP为靶点的癌症疫苗用于GBM治疗的想法，也强调了lncRNA编码的蛋白作为肿瘤免疫治疗靶点的前景。

论文链接：

https://www.cell.com/cell-reports-medicine/fulltext/S2666-3791(24)00553-6