Cell | 藥物靶向RNA剪接過程促進抗腫瘤免疫反應

免疫檢查點阻斷方法大大改善了幾種惡性腫瘤的治療效果。治療的效果與突變負荷和錯配修復缺陷相關，通常歸因於高腫瘤抗原負荷。腫瘤來源的抗原不僅來源於編碼突變，也可以來源於其他過程，例如RNA 剪接。有兩項研究表明腫瘤特異性選擇性剪接體非常豐富，得到的肽段可以組成表位庫。還有一項研究表明，從含有內含子的不完全剪接體翻譯而來的肽段可以被腫瘤細胞的MHCI遞呈。但是由於RNA加工的複雜性導致甄別剪接體來源的腫瘤抗原極具挑戰，因此剪接體衍生而來的腫瘤抗原表位能否誘導內源性免疫應答還未知。

許多臨床級別的藥物可以透過多種機制改變RNA剪接。Pladienolide B、GEX1A、E7107 和 H3B 8800這些藥物，可抑制 SF3b剪接複合物與RNA的相互作用。indisulam 和E7820化合物可以降低輔助剪接因子RBM39。RNA剪接因子蛋白大多是高度精氨酸甲基化蛋白，因此阻斷此過程也可以有效干擾RNA剪接。

近日，來自華盛頓大學的

Robert K. Bradley

團隊在

Cell

上發表題為

Pharmacologic modulation of RNA splicing enhances anti-tumor immunity

的文章，

發現藥物干擾RNA剪接產生的腫瘤新抗原被CD8+T細胞識別，誘導抗腫瘤免疫反應，並促進免疫檢查點阻斷治療效果。

作者首先提出假設：藥物干擾剪接會產生異常mRNA，編碼出新蛋白，這些新蛋白會透過MHC-I啟用抗腫瘤免疫反應。使用RBM39降解分子indisulam處理腫瘤細胞系，作者發現對腫瘤生長影響較小，也不會改變MHCI/II PD-L1等分子的表達。但是細胞系移植入小鼠體內，腫瘤的生長明顯受到抑制，並且這個效應呈現濃度依賴。這一現象說明藥物引起的生長抑制不是腫瘤細胞主導的。進一步探究發現藥物的作用在T細胞剔除的小鼠中會消失，NK剔除的小鼠中作用仍在。β2微球蛋白敲除的小鼠能夠挽回藥物導致的腫瘤生長抑制。這些實驗都表明RBM39降解透過抑制T細胞抑制腫瘤生長。作者又驗證了其他幾種藥物，發現了類似的現象。作者也測試了藥物對於造血幹細胞的影響，作者發現即使高濃度的藥物依然不會影響造血幹細胞功能。利用indisulam聯合抗PD-1治療可以改善治療效果。

下一步，作者探索了其中的分子機制。作者使用高覆蓋度RNA-seq分析Indisulam和MS-023 兩種藥物對RNA剪接的影響。兩種藥物都能夠引起明顯的可變剪接和組成性剪接體的變化。作者檢測了所有8-14氨基酸長度的肽段序列以此來分析人和鼠腫瘤細胞系內肽段的變化。在人和小鼠細胞系中分別有5764和24378中預測到的新肽段，1763種新肽段在兩個物種中都有。

接下來，作者分離了H-2Kb和H-2Db結合的肽段，質譜檢測分別發現了366和518種肽段僅存在於indisulam處理的樣本中。作者選取了109種肽段對小鼠進行免疫後，檢測引流淋巴結中CD8+T細胞分泌IFNg以及殺死腫瘤細胞的能力。最終結果表明

剪接受損得到的新肽段能夠促進CD8+T細胞擴增。

本研究表明藥物導致的RNA剪接異常會促進CD8+T細胞抗腫瘤免疫反應。這一成果提供了一種在不改變基因組的情況下誘導腫瘤新抗原的方法，並揭示了RNA剪接衍生的新表位的抗原潛力。

原文連結：

https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.05.038