撰文丨咸姐
急性髓系白血病（AML）和高危骨髓增生异常综合征（MDS）是两种常见的血液系统恶性肿瘤，其治疗一直是临床面临的重大挑战。尽管过去几十年间在治疗手段上取得了一些进展，但AML患者的5年生存率仍低于20%，且对于高危MDS患者，有效的治疗选择仍然有限。传统上，AML和MDS的治疗主要依赖于化疗和同种异体造血细胞移植（allo-HCT）。化疗能有效杀伤快速分裂的癌细胞，但也会对正常细胞造成损伤，导致副作用，并且可能产生耐药性。allo-HCT是唯一可能治愈AML和MDS的方法，但供体匹配困难、移植相关并发症和移植物抗宿主病等问题限制了其广泛应用【1】。
近年来，免疫治疗在多种癌症中展现出巨大的潜力，但在AML和MDS的治疗中，免疫治疗的应用却相对滞后。T细胞免疫治疗的核心思想是利用患者自身的T细胞来攻击癌细胞。通过基因工程改造T细胞，使其表达能够特异性识别癌细胞的受体，从而增强T细胞对癌细胞的杀伤能力。目前T细胞免疫治疗在多种癌症中取得了显著进展，然而，在AML和MDS中，T细胞免疫治疗的应用面临诸多挑战。AML细胞与正常造血干细胞共享许多抗原，这可能导致严重的“靶向但非肿瘤”的毒性。此外，AML和MDS患者的免疫系统通常处于抑制状态，T细胞功能受损，这也限制了免疫治疗的效果。因此，寻找AML和MDS患者特异性的肿瘤抗原是当前研究的热点之一。
RNA剪接是基因表达调控的重要环节，通过选择性地剪接mRNA前体，生成不同的mRNA异构体，从而影响蛋白质的结构和功能。RNA剪接因子突变在多种癌症中普遍存在，其中RNA剪接因子基因SF3B1、SRSF2、U2AF1和ZRSR2的突变在50%-70%的MDS中可见，在AML和相关的侵袭性髓系血癌慢性髓细胞白血病（CMML）中也普遍存在。RNA剪接因子突变会导致mRNA的异常剪接，产生新的RNA异构体，这些异常剪接事件有可能产生错误剪接衍生的新抗原。这些新抗原可以被T细胞识别并用于免疫治疗，而且可能在具有相同剪接因子突变的患者中是共有的【2,3】。然而，目前对于这些由剪接因子突变引起的新抗原的研究还相对较少，尤其是在AML和MDS中。因此，探索这些异常剪接事件及其生成的新抗原在AML和MDS中的作用，以及它们作为T细胞免疫治疗靶点的潜力，具有重要的临床意义。
近日，来自美国纪念斯隆·凯特琳癌症中心的Omar Abdel-Wahab团队在Cell上在线发表题为Mis-splicing-derived neoantigens and cognate TCRs in splicing factor mutant leukemias的文章，鉴定了一系列由SRSF2或ZRSR2突变的髓系白血病患者中观察到的共同的错误剪接事件所产生的新抗原，并且可以使用基于T细胞受体（TCR）的方法选择性靶向，从而特异性识别并杀死SRSF2突变的白血病细胞。本研究因此记录了剪接因子突变白血病患者内源性产生的新抗原及其相应的TCR，并提出基于新抗原的TCR-T细胞疗法作为这一人群的新型免疫治疗策略，从而有望提高患者的生存率和生活质量。
剪接因子SF3B1、SRSF2、U2AF1和ZRSR2的突变导致不同癌症和细胞类型剪接的高度序列特异性变化，且这些变化在相同RNA剪接因子突变的患者中一致。可以想见，由RNA剪接因子突变产生的RNA错误剪接事件的子集很有可能可以产生新的具有免疫原性的HLA-I呈递肽。为了验证这一假设，本文研究人员通过大规模的RNA测序（RNA-seq）分析了来自五个不同髓系肿瘤患者队列的样本，寻找在SRSF2或ZRSR2突变患者中一致出现的错剪接事件，并且这些事件在健康骨髓、外周血单个核细胞和14种正常组织中表达极低。同时，研究人员进一步筛选出那些在肿瘤样本中高表达但在正常组织中低表达的错剪接事件，并预测这些事件产生的肽段与HLA-I的结合亲和力，最终确定了56个由SRSF2突变和19个由ZRSR2突变产生的候选错剪接衍生的新抗原。
随后，研究人员对这些后续新抗原的免疫原性进行了检测。实验结果显示75%的SRSF2突变诱导肽段和75%的ZRSR2突变诱导肽段能够显著结合HLA-I分子，而且多个SRSF2突变诱导的肽段能够跨多个供体诱导显著的CD8+ T细胞反应，特别是来自CLK3、RHOT2和c16orf70错剪接事件的肽段。此外，研究人员还通过HLA-免疫沉淀液相色谱-串联质谱（HLA-IP LC-MS/MS）分析证明了这些新抗原肽段在SRSF2或ZRSR2突变细胞中的内源性表达和呈递。这些实验结果证实了这些错剪接衍生新抗原具有免疫原性，能够激活CD8+ T细胞，而且大多数新抗原的表达在SRSF2或ZRSR2突变的MDS、CMML和AML患者中是一致的。
研究人员对其中一种源自SRSF2突变诱导的CLK3转录本异常剪接的肽进行了详细的研究，其是供体中最常见的抗原肽，且具有激发T细胞反应的强大能力。研究结果表明，SRSF2突变导致CLK3基因的第4号外显子跳跃，从而产生了一个异常的mRNA转录本，该转录本在正常组织中表达水平极低，但在SRSF2突变的白血病患者中显著上调。这种错剪接事件能够产生一个新的抗原肽段（RLWGTWVKA），并且这个肽段能够被HLA-A*02:01分子呈递到细胞表面。HLA-IP LC-MS/MS分析直接从SRSF2突变的细胞中检测到了这个新抗原肽段的存在，进一步验证了其内源性表达和呈递。进一步地，研究人员利用双色荧光标记的CLK3 p/HLA-I四聚体（dextramers）筛选出能识别CLK3新抗原的CD8+ T细胞，并通过单细胞RNA测序和TCR测序鉴定出11种不同的TCR克隆型。这些TCR被转导到CD8+ T细胞后，显示出对CLK3肽段的特异性结合和剂量依赖性的细胞因子分泌能力。此外，这些TCR在CD8+和CD4+ T细胞中均能诱导细胞因子产生，表明鉴定的CLK3新抗原反应性TCR对它们的同源新抗原的有效反应。更重要的是，研究人员证实，CLK3特异性的TCR-T细胞能够特异性地识别并裂解表达CLK3错剪接mRNA的SRSF2突变AML细胞，而不影响SRSF2野生型AML细胞或HLA-A*02:01阴性的AML细胞。在NSG免疫缺陷小鼠中建立SRSF2突变AML的异种移植模型发现，接受CLK3特异性TCR-T细胞治疗的小鼠显示出显著降低的肿瘤负荷和延长的生存期，与接受PBS或CMV特异性TCR-T细胞治疗的对照组相比有显著差异。
剪接因子突变白血病中免疫原性新抗原的发现提出了这样一个问题：尽管存在潜在的新抗原反应性免疫反应，这种恶性肿瘤是如何持续存在的呢？研究人员开发了一种基于DNA条形码的特征标记dextramer技术，用于从髓系白血病患者的外周血中分离和鉴定能够识别错剪接衍生新抗原的CD8+ T细胞，并通过单细胞RNA测序和TCR测序分析其特征。结果显示，这些新抗原特异性的CD8+ T细胞在患者体内确实存在，但与病毒特异性T细胞相比，它们表现出一种独特的转录组特征，包括NF-κB信号通路的显著下调和细胞毒性功能的受损，提示这些细胞可能因功能失调而无法有效清除白血病细胞。与此不同的是，接受了allo-HCT治疗的患者体内也存在大量扩增的、具有效应记忆表型的CD8+ T细胞克隆，但这些细胞表现出与移植前不同的基因表达特征，包括更高的炎症和增殖相关基因表达。此外，研究人员在一位移植后患者体内发现了新的、可能由供体来源的、针对RHOT2新抗原的T细胞克隆，这些克隆在移植后显著扩增，并且能够特异性识别和杀伤表达RHOT2新抗原的白血病细胞。这些结果表明，allo-HCT后，供体来源的T细胞能够识别并靶向错剪接衍生的新抗原，这可能对维持长期的抗白血病免疫反应具有重要作用。
综上所述，本研究提出了一系列剪接因子突变诱导的新抗原和同源TCR，它们可以选择性识别和裂解剪接体突变的AML细胞，同时表征了新抗原反应性CD8+ T细胞，为MDS/AML患者的免疫失调提供了新的见解，不仅为开发基于新抗原的T细胞免疫治疗策略提供了理论基础，还为未来针对髓系白血病的个性化免疫治疗提供了新的方向。
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.03.047
制版人： 十一
参考文献
1.Daver, N., Wei, A.H., Pollyea, D.A., et al. (2020). New directions for emerging therapies in acute myeloid leukemia: the next chapter.Blood Cancer J.10, 107.
2.Bradley, R.K., and Anczuko´ w, O. (2023). RNA splicing dysregulation and the hallmarks of cancer.Nat. Rev. Cancer23, 135–155.
3.Yoshida, K., Sanada, M., Shiraishi, Y., et al. (2011). Frequent pathway mutations of splicing machinery in myelodysplasia.Nature478, 64–69.
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