撰文 | Qi

尽管免疫检查点阻断（ICB）疗法已经在黑色素瘤及其他癌症中取得一定的成果，但目前仍缺乏克服癌症免疫疗法耐药性的有效治疗策略。最近报告的两项III期安慰剂对照随机临床试验也未显示出新的组合疗法相较于单一PD-1阻断而言的生存获益，此外，基于CRISPR-Cas9的体内外筛选虽然已经确定了几种驱动耐药性的内在因素，但这些发现在应用上仍然有限【1-3】。在先天免疫中起主要作用的免疫激酶TANK结合激酶1 (TBK1) 在一项混合遗传筛选工作中被确定为候选的免疫逃逸基因，且已证明破坏TBK1信号有望增强小鼠肿瘤模型对ICB的反应【4, 5】，但这些看似矛盾的发现使得人们仍难以确定TBK1在影响癌症免疫疗法中的确切作用。

近日，来自哈佛大学医学院的Russell W. Jenkins团队在Nature杂志上发表了文章Targeting TBK1 to overcome resistance to cancer immunotherapy，证明了TBK1作为免疫逃逸基因的作用，靶向TBK1可以通过降低效应细胞因子 (TNFα/IFNγ) 的细胞毒性阈值来增强对PD-1阻断的反应，缺乏TBK1的肿瘤细胞以JAK/STAT依赖的方式响应TNFα/IFNγ以启动RIPK和caspase依赖的细胞死亡。总之，这项工作表明靶向TBK1是克服癌症免疫疗法耐药性的一种新颖而有效的策略。

为了确认Tbk1的缺失是否会增强对PD-1阻断的反应，作者利用CRISPR-Cas9构建了Tbk1-null的B16鼠黑色素瘤细胞并植入NSG小鼠，肿瘤生长和存活情况与对照组相当，但抗PD-1治疗导致Tbk1-null B16小鼠肿瘤缩小且存活率增加。然而，考虑到TBK1在固有免疫中的作用，全身敲除可能会抑制炎症并无法重现上述肿瘤特异性缺失引发的效果，为了验证这一点，作者用小分子TBK1抑制剂TBK1i和抗PD-1抗体或IgG处理携带B16肿瘤的小鼠，与接受单药治疗的小鼠相比，接受抗PD-1+TBK1i联合治疗的小鼠肿瘤控制得到更好地改善，且耐受性良好，没有毒性证据。基于在小鼠模型上的发现，作者想知道TBK1抑制作为克服人类癌症对ICB耐药策略的可能性，于是对黑色素瘤及其他类型癌症患者来源的器官型肿瘤球状体（PDOTS）进行离体分析，与单一PD阻断处理相比，单一TBK1i或TBK1i 加PD-1阻断引起肿瘤生长减少。

为了了解TBK1抑制对肿瘤免疫微环境的影响，作者对来自用抗PD-1、TBK1i或联合治疗的小鼠B16-ova肿瘤的CD45+细胞进行了scRNA-seq，发现联合治疗会引起几种促炎性巨噬细胞群的丰度显著增加，TME中炎性细胞因子如IFNγ、TNFα的表达增强，而一些免疫抑制性髓系细胞如髓源性抑制细胞（MDSCs）丰度减少。IFNγ/TNFα是抗肿瘤免疫反应中的关键细胞因子，作者进一步发现Tbk1-null B16细胞对IFNγ/TNFα治疗表现出显着敏感性，但对任意单一细胞因子不敏感，利用TBK1表达程度不同的单细胞克隆发现细胞对IFNγ/TNFα的反应受TBK1缺失程度的影响。随后，作者依次利用B16细胞、人黑色素瘤细胞系、PDOTS和患者来源的类器官证明TBK1i降低了IFNγ/TNFα的细胞毒性阈值，比如说抗PD-1难治性皮肤黑色素瘤和眼黑色素瘤可以通过给予TBK1i增强其对IFNγ/TNFα的敏感性。

之前的工作表明TBK1通过磷酸化RIPK1来限制TNF受体下游的细胞死亡信号，相反，如果TBK1缺失则会促进TNFR复合物II形成和随后的caspase 8切割和激活【6】。与这些发现一致，作者对IFNγ/TNFα处理的Tbk1-null B16细胞裂解物进行免疫印迹分析，可以观察到p-RIPK1(S166/T169)、caspase 8、caspase 3和c-FLIP等的裂解，如果用RIPK1和caspase 3抑制剂可以完全阻止细胞死亡。接下来，为了揭示Tbk1-null细胞对IFNγ/TNFα敏感性所需的基因，作者使用Tbk1/对照 sgRNA对B16细胞进行全基因组CRISPR筛选，靶向参与IFNγ感应的基因如Jak1、Jak2和Stat1的sgRNA在对照和Tbk1-null 细胞中富集且没有观察到差异，相反，靶向TNFα和坏死性凋亡信号通路关键组分的sgRNA如Ripk1、Ripk3等均未显著富集。需要注意，如果用JAK1/2 抑制剂ruxolitinib预处理不仅可以完全拯救IFNγ/TNFα介导的Tbk1-null B16细胞死亡，还能消除RIPK1磷酸化、caspase 8和caspase 3裂解。这些数据表明缺乏TBK1的B16细胞对IFNγ/TNFα的敏感性增强需要IFN感应，且IFNγ诱导的JAK-STAT信号传导和TNFα介导的RIPK1激活之间存在联系。

总之，这项工作证明TBK1作为一种免疫逃逸基因，抑制或缺失可以增强肿瘤对细胞因子的敏感性来增强对PD-1阻断的反应，并支持进一步评估破坏TBK1信号传导是否可以作为对免疫治疗耐药型黑色素瘤患者的治疗策略。

https://doi.org/10.1038/s41586-023-05704-6

制版人：十一

参考文献

1. Gogas, H. et al. Cobimetinib plus atezolizumab in BRAF(V600) wild-type melanoma: primary results from the randomized phase III IMspire170 study.Ann. Oncol.32, 384–394 (2021).

2. Long, G. V. et al. Epacadostat plus pembrolizumab versus placebo plus pembrolizumab in patients with unresectable or metastatic melanoma (ECHO-301/KEYNOTE-252): a phase 3, randomised, double-blind study.Lancet Oncol.20, 1083–1097 (2019).

3. Manguso, R. T. et al. In vivo CRISPR screening identifies Ptpn2 as a cancer immunotherapy target.Nature547, 413–418 (2017).

4. Zhao, C. & Zhao, W. TANK-binding kinase 1 as a novel therapeutic target for viral diseases.Expert Opin. Ther. Targets23, 437–446 (2019).

5. Zhao, C. & Zhao, W. TANK-binding kinase 1 as a novel therapeutic target for viral diseases.Expert Opin. Ther. Targets23, 437–446 (2019).

6. Lafont, E. et al. TBK1 and IKKepsilon prevent TNF-induced cell death by RIPK1 phosphorylation.Nat. Cell Biol.20, 1389–1399 (2018).