免疫抑制腫瘤微環境（TME）是膠質母細胞瘤（GBM）的一個顯著特征，膠質母細胞瘤是目前對免疫療法抵抗嚴重的原發性腦癌，GBM-TME背后的機制仍有待探索。中山大學第一附屬醫院張弩、劉雪松、張茂雷團隊在Cell Reports Medicine（IF 11.7）上發表研究論文“Lnc-H19-derived protein shapes the immunosuppressive microenvironment of glioblastoma”，研究結果強調了H19-IRP在通過招募MDSCs和TAMs產生免疫抑制性GBM-TME中的功能，支持了用腫瘤疫苗靶向H19-IRP治療GBM的想法。
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sgH19和shH19作用結果圖
01 研究結果
1、H19-IRP缺乏破壞GBM進展中免疫抑制性TME的形成
首先作者在臨床GBM樣本數據庫中尋找與免疫相關的lncRNA，發現H19在GBM組織中高度上調，是GBM中潛在的免疫抑制lncRNA。進一步探究H19對GBM TME的影響機制，發現H19編碼一種以前未被發現的蛋白質H19-IRP，與GBM患者的低生存率有關。鑒于H19-IRP主要在腫瘤細胞中表達，作者研究了H19編碼蛋白是否影響腫瘤細胞活性。sgRNAs介導的H19-Irp敲除不影響H19的表達，但顯著抑制了H19-Irp的表達。敲除和過表達H19-Irp都不會影響細胞在體外的增殖、遷移或凋亡，表明H19-Irp與這些腫瘤特征無關。生物信息學分析顯示H19與免疫抑制性TME相關，作者假設H19通過其編碼產物影響GBM-TME，通過構建H19-Irp敲除腫瘤小鼠，發現H19-Irp缺乏可減小腫瘤體積，延長小鼠的總生存期，H19-Irp的缺失改變了TME，從而抑制了腫瘤的發生。進一步研究確定H19-IRP通過直接塑造免疫抑制TME影響腫瘤進展，而H19 RNA通過促進腫瘤增殖和侵襲間接改變TME。
圖1. H19-IRP缺乏破壞GBM進展中免疫抑制性TME的形成
2、H19-IRP通過靶向CCL2和Galectin-9形成抑制性TME
為了研究H19-IRP介導免疫抑制的機制，作者通過sgRNAs對H19-IRP敲除或未敲除GL261細胞進行了RNA測序。GO分析顯示，與腫瘤免疫相關的單核細胞趨化性下調和細胞對IFN-γ的反應是前20個途徑之一。利用qPCR驗證發現CCL2和LGALS9（Galectin-9編碼基因）在GL261 sgH19細胞中顯著下調，進一步實驗證明了H19-IRP的缺失顯著降低了CCL2和Galectin-9的水平。在體外實驗中，GL261細胞中CCL2的缺失顯著抑制了MDSCs和TAMs向條件培養基的遷移，而Galectin-9的敲低降低了體外耗盡T細胞的比例，表明H19 IRP通過增加CCL2和Galectin-9來促進TME的免疫抑制。進一步研究發現H19-IRP有助于GBM對ICB治療的固有抗性，H19-IRP抑制使GBM對ICB治療敏感。
圖2. H19-IRP通過靶向CCL2和Galectin-9形成抑制性TME
02 小結
本研究發現Lnc-H19能夠編碼蛋白產物H19-IRP，并且H19-IRP通過直接激活CCL2和Galectin-9的轉錄，增強MDSCs/TAM的浸潤和T細胞的衰竭，在形成免疫抑制GBM-TME中發揮關鍵作用。由于H19-IRP在GBM細胞中的高度特異性表達，它也可以作為腫瘤相關抗原，靶向H19-IRP的環狀RNA疫苗（circH19-vac）在體內激發有效的T細胞抗腫瘤反應，并在體內抑制GBM的進展。以上發現突出了lncRNA衍生蛋白作為癌癥免疫治療靶點的前景。