近日, 美国加州大学洛杉矶分校的Ribas教授团队首次探明了晚期黑色素瘤接受抗PD-1免疫治疗后出现获得性耐药的新机制。该研究发表在了新近一期的《The New England Journal of Medicine》上。该研究通过收集黑色素瘤患者治疗前及复发后的组织标本, 采用全外显子测序技术, 分析比较了Pembrolizumab（anti-PD-1）治疗前及复发耐药后肿瘤细胞的全基因组序列。分析发现两位患者肿瘤发生了JAK1和JAK2基因的功能缺陷, 第三位患者则出现B2M基因突变。进一步的研究表明, JAK1和JAK2基因突变主要参与免疫系统对肿瘤细胞的杀伤作用, 而B2M基因突变则主要通过影响抗原提呈从而参与免疫系统对肿瘤细胞的识别。这一新的发现对于未来攻克免疫治疗耐药这一领域将提供重要的理论依据, 同时也将有助于我们更好地设计下一代的肿瘤免疫治疗药物。

该研究从15例接受Pembrolizumab治疗并出现局部缓解及复发进展的黑色素瘤患者中筛选出4例患者, 对其治疗前及复发耐药后肿瘤标本进行全外显子测序。作者首先对4例筛选患者不同治疗时段（基线、局部缓解和复发）的肿瘤标本进行相关免疫分子检测。结果提示基线状态下PD-L1与CD8+ T细胞主要共定位存在肿瘤外侵边缘, 当肿瘤获得有效控制时则主要表现为CD8+ T细胞明显增多, 而当肿瘤出现复发进展时, 肿瘤细胞PD-L1表达阴性, 肿瘤边缘的巨噬细胞及基质细胞PD-L1表达阳性。不同治疗时间点PD-L1及CD8表达的动态变化反应机体免疫微环境发生了相应改变。

作者通过分析肿瘤标本测序结果发现, 两位患者复发后肿瘤标本分别存在JAK1及JAK2基因突变, 且都同时伴有相同染色体杂合性缺失（loss of heterozygosity, LOH）。作者进一步从体外细胞实验探讨了JAK1/JAK2基因功能缺失对机体免疫抗肿瘤反应的影响。分析结果认为, 复发后黑色素瘤细胞株M464（JAK2突变）与基线黑色素瘤细胞株M420相比, 干扰素（interferon, IFN）-γ 信号通路（JAK2/STAT/IRF1）失活及免疫相关分子PD-L1和MHC-I表达下调。

体外增殖实验也发现, 相比M420（基线, JAK1/JAK2野生型）, 使用IFN-γ 刺激不能抑制M464（JAK2突变）细胞的增殖能力, 而另一株复发后黑色素瘤细胞株M407（JAK1突变）对IFN-α /β /γ 刺激均不敏感。这一结果进一步明确了JAK1/JAK2基因突变直接导致了肿瘤细胞对IFN的杀伤作用不敏感, 从而促使肿瘤细胞对PD-1抑制剂的耐药抵抗。

第三位患者复发肿瘤外显子测序表明存在B2M基因突变, B2M是MHC-Ⅰ 分子的组成部分, 在免疫治疗抗原提呈过程中发挥重要作用。以前多项研究也早已表明B2M基因缺陷是免疫治疗获得性耐药的一个重要机制。且该例患者基线及复发肿瘤MHC-Ⅱ 均表达阴性, 提示在MHC-Ⅰ 功能缺陷的状态下MHC-Ⅱ 分子也不能发挥代偿作用。因此, B2M基因的突变可能是导致该患者出现anti-PD-1耐药的主要原因。

在今年3月份《Nature Communication》杂志上同样发表了一篇关于免疫治疗获得性耐药的文章, 该文从另一个角度阐述了免疫治疗获得性耐药机制— — TIM3“ 旁路激活” 。目前关于免疫治疗耐药机制的讨论成为继EGFR-TKI耐药之后又一大热门话题。归纳讨论结果主要集中在以下三部分：（1）非PD-L1的其他抑制性checkpoints继发性过表达; （2）抗原提呈信号通路异常; （3）T细胞活化及杀伤功能异常。

考虑到本研究纳入的样本量过少, 是否可以从结论推至大众还无从说起。期待未来纳入更多此类患者, 包括不同瘤种、不同免疫治疗耐药模型, 以便更深入探讨免疫治疗的耐药机制, 进而开发新一代的针对获得性耐药的免疫治疗药物。

评价文献： Zaretsky JM, Garcia-Diaz A, Shin DS, et al. Mutations associated with acquired resistance to PD-1 blockade in melanoma[J]. N Engl J Med, 2016, July 13. [Epub ahead of print]