近日，中山大学研究团队在期刊《Journal for ImmunoTherapy of Cancer》上发表了题为“CPNE1 promotes stemness and confers resistance to GPC3 CAR-T cell therapy in hepatocellular carcinoma via the STAT3–TGF-β signaling pathway”的研究论文，研究人员发现CPNE1在肝细胞癌（HCC）中显著高表达，并与患者预后不良相关。功能实验表明，CPNE1通过激活STAT3-转化生长因子β（TGF-β）信号通路，促进肿瘤增殖和干性。此外，CPNE1诱导的TGF-β分泌会引发T细胞耗竭，从而削弱CAR-T细胞的疗效。敲低CPNE1可恢复CAR-T细胞功能，增强T细胞向肿瘤浸润，减少耗竭现象，并提高抗肿瘤效果，且未引起全身毒性。临床上，高CPNE1表达与接受免疫检查点抑制剂治疗的HCC患者中T细胞浸润减少及预后较差相关。这些发现表明CPNE1是肝细胞癌进展和免疫抑制的关键调控因子，凸显了CPNE1–STAT3–TGF-β轴作为肝细胞癌治疗靶点的潜力。
肝细胞癌全球发病现状与新型疗法研发的迫切性
01
肝细胞癌（HCC）是最常见的原发性肝恶性肿瘤，占所有原发性肝癌的80%以上。它是全球癌症相关死亡的第三大原因，也是第六大常见诊断癌症，且发病率持续上升。预计到2040年，新发病例数将达到140万例，凸显其作为重大全球健康挑战日益增长的影响。HCC对传统化疗和放疗大多不敏感，因此手术切除是主要的根治手段。然而，大多数患者在疾病晚期才被确诊，无法接受手术治疗。此外，由于缺乏有效的靶向治疗和免疫疗法，以及治疗耐药性频繁出现，导致高复发率和远处转移率。因此，亟需开发能够诱导持久抗肿瘤反应的新疗法。
CPNE1敲除增强了CAR-T细胞在体内的抗肿瘤效力
02
为了评估肿瘤内源性CPNE1在调节体内CAR-T细胞疗效中的作用，研究人员建立了皮下异种移植模型，随后进行CAR-T细胞治疗。结果显示，源自CPNE1敲低细胞的肿瘤在CAR-T治疗后被有效清除，而源自对照组（shNC）的肿瘤仅表现出有限的反应。因此，与对照组（shNC）相比，携带CPNE1敲低肿瘤（sh1和sh2）的小鼠在接受CAR-T细胞治疗后表现出显著延长的生存期。相比之下，在SK-Hep1-GPC3异种移植模型中，CPNE1的过表达显著削弱了CAR-T细胞的抗肿瘤功效，导致与对照组相比肿瘤生长加速且治疗反应降低，进一步支持了CPNE1在促进HCC对CAR-T细胞疗法产生耐药中的作用。
研究人员接下来研究了CPNE1敲低是否能增强体内CAR-T细胞的功能。为此，研究人员建立了一个独立的荷瘤小鼠队列，并在肿瘤完全清除前采集肿瘤和脾脏进行分析。流式细胞术显示，与对照组相比，CPNE1敲低组的肿瘤和脾脏中T细胞浸润显著增加。关键的是，来自CPNE1敲低组的这些肿瘤浸润T细胞也显示出耗竭标志物PD-1、TIM-3和LAG-3的表达显著降低，这表明CPNE1敲低缓解了肿瘤浸润T细胞的耗竭。免疫组化进一步证实了这些发现，显示在CPNE1敲低肿瘤中T细胞浸润增强且颗粒酶B产量升高。
CPNE1敲低可增强GPC3 CAR-T细胞在肝细胞癌中的体内疗效
CPNE1通过TGF-β信号通路促进T细胞耗竭并损害CAR-T细胞功能
03
在证实CPNE1敲低可增强体内CAR-T功能后，研究人员试图确定这一效应是否特异性地通过TGF-β信号通路介导。在与CAR-T细胞共培养之前，研究人员使用中和性抗TGF-β抗体处理了过表达CPNE1的Hep3B细胞。在体外细胞毒性实验中，TGF-β阻断在E:T比率为1:4和1:2时，均有效恢复了CAR-T细胞对过表达CPNE1肿瘤的受损杀伤能力。
在分子水平上，抗TGF-β抗体治疗逆转了由CPNE1过表达肿瘤细胞诱导的T细胞耗竭标志物上调。此外，TGF-β阻断恢复了CAR-T细胞的效应功能，这由脱颗粒（CD107a）水平以及颗粒酶B、IFN-γ和TNF-α产生水平的显著增加所证实。总而言之，这些发现表明CPNE1主要通过分泌TGF-β促进T细胞耗竭并抑制抗肿瘤免疫，从而确定CPNE1-STAT3-TGF-β轴是肝细胞癌中CAR-T细胞疗效的关键调节因子。
结论
04
总之，本研究发现CPNE1通过激活STAT3-TGF-β通路成为肝细胞癌（HCC）进展的关键调控因子。该通路的激活可驱动三种促肿瘤效应：促进肿瘤增殖、维持干细胞特性以及诱导CAR-T细胞耗竭。因此，靶向CPNE1提供了一种极具前景的双轨治疗策略，既能抑制肿瘤内在的致瘤性，又能逆转免疫抑制状态，从而增强CAR-T细胞的治疗效果。
参考资料：
https://jitc.bmj.com/content/14/7/e014430-37
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