王红阳博士人员揭露​NAD​+细胞代谢转换恶性肿瘤免疫细胞肇事逃逸和明显增强PD-1/PD-L1治愈敏感度性

        烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD⁺)是能量代谢和信号转导途径的重要中介[1]，除了在氧化磷酸化和氧化还原反应中的功能外，NAD⁺还作为许多酶的底物，并参与许多生物过程，如DNA修复、炎症和蛋白质乙酰化[2]。烟酰胺磷酸核糖基转移酶(NAMPT)是NAD⁺合成途径的限速酶，NAMPT和NAD⁺在几种人类恶性肿瘤中经常上调，并在肿瘤的起始、进展和复发中发挥关键作用[3]。然而，NAMPT介导的NAD⁺代谢在调控肿瘤免疫逃逸中的作用尚不清楚。

近来来，免疫力系统抗体检修点抑止剂在肺部肿瘤免疫力系统抗体手术治疗部分拿得了不错的药学冲刺。程序流程性身亡配体1（PD-L1，也称是CD274或B7-H1）在多重恶性肿瘤中高突出表现，并使用与产甲烷的T人体肿瘤细胞系的表面的蛋白激酶PD-1相互之间功用来调低免疫力系统抗体漏掉，产生T人体肿瘤细胞系器官衰竭。PD-1/PD-L1轴抑止剂可不错开展T人体肿瘤细胞系回话，并在多重中晚期恶性肿瘤中突出表现出不错的药学回话。

然而，临床试验数据显示，抗PD-1/PD-L1抗体等免疫治疗在实体瘤中的有效率低，仅20%左右。此外，长时间持续性的单一使用免疫检查点抑制剂治疗肿瘤并不能收到预期的疗效，甚至容易引发免疫耐受。因此，寻找行之有效的疗效预测标志和联合治疗是提高肿瘤免疫治疗效果和推进肿瘤精准免疫治疗的重要方法。NAD⁺代谢与癌症有关。然而，其在免疫检查点调控和免疫逃逸中的作用尚不清楚。

第二军医大学东方肝胆外科医院/国家肝癌科学中心王红阳院士/杨文研究员团队在Cell Metabolism上发表了题为 NAD⁺ metabolism maintains inducible PD-L1 expression to drive tumor immune evasion 的研究论文，揭示了NAD⁺代谢通过调节免疫检查点PD-L1的表达，驱动肿瘤免疫逃逸的新机制，并提出了通过补充NAD⁺前体增强免疫治疗耐受肿瘤对抗PD-1/PD-L1抗体治疗敏感性的新策略[5]。

 

结果

1 NAD⁺代谢转化保持CD8⁺T内部根据性肉瘤控制成用
 

此外，Nampt KO和抑制剂治疗也导致肿瘤浸润的CD8⁺T细胞增加，而NMN补充限制了CD8⁺T细胞浸润（图1H,I）。进一步对皮下接种shNampt或shCtrl细胞的小鼠中清除了CD8⁺T细胞、CD4⁺T细胞或这两种亚群（图1J），在C57BL/6小鼠中，使用CD8单独或CD8和CD4抗体同时消耗治疗后，shNampt和shCtrl肿瘤的肿瘤负荷差异不存在，而CD4单独消耗仍然导致较小的shNampt肿瘤（图1K,L）。实验结果表明，NAD⁺代谢控制CD8⁺T细胞依赖性肿瘤抑制作用。

 

 图1 NAD⁺新陈代谢把控好CD8⁺T受损细胞根据性肉瘤减弱意义

2 NAD⁺分泌驱使肉瘤内部成脂PD-L1表达
 

        接下来，研究人员验证NAD⁺代谢与T细胞依赖的肿瘤抑制的机制，作者通过TCGA数据库和临床样本分析了NAMPT与T细胞相关免疫检查点分子表达的相关性，NAMPT和PD-L1 的mRNA的表达正相关（图2A,B）。干扰Nampt导致PD-L1表达下降，体内外实验表明NAD⁺代谢可能通过促进PD-L1表达而驱动肿瘤免疫逃逸。

 

图2 NAD⁺基础代谢win7驱动肿癌组织引诱PD-L1表明

3 NAD⁺代谢通过Stat1依赖的IFNγ信号通路调控PD-L1

        染色体集生物富集概述（GSEA）体现了，NAMPT和IFNγ移动信号通道（Jak/Stat pathway）在TCGA介导的肝癌中高宽比重要性。以后的研究IFNγ激励的Jak/Stat/侵扰素调低细胞因子-1 （Irf1）讯号轴领域介导PD-L1形容，组合WB实验英文等校验，NAD⁺新陈代谢调低stat1依靠的IFNγ卫星信号环路在癌症晚期中的PD-L1诱发。

图3 NAD⁺基础代谢利用Stat1依懒的IFNγ的信号通道房产调控PD-L1

4 NAD⁺代谢通过α-KG维持甲基胞嘧啶双加氧酶Tet1的表达和活性
 

NAD⁺代谢通过NAD⁺/NADH氧化还原状态调节线粒体能量生产，通过NAD⁺依赖的酶活性调节多种生物功能、衰老、疾病和癌症。研究人员通过测序结合质谱分析等实验表明，NAD⁺代谢通过依赖于α-KG的Tet1调节IFNγ-Stat1-Irf1轴诱导的PD-L1表达。
 

图4 NAD⁺分解经过α-KG长期保持甲基胞嘧啶双加氧酶Tet1的形容和亲水性

5 IFNγ激活码的Stat1选拔与Irf1综合的Tet1以调准Irf1去甲基化从而导致PD-L1理解
 

的研究相关人员进几步研究综述NAD⁺排泄介导的Tet1如此房产调控IFNγ无线信号通道和PD-L1呈现，发觉，IFNγ刺激的Stat1招收与Irf1位点相结合的Tet1，增进Irf1去甲基化和转录，引导上中游PD-L1的呈现。
 

图5 IFNγ刺激的Stat1招兵买马与Irf1紧密联系的Tet1以调理Irf1去甲基化影响PD-L1表示

6 NAMPT-TET1-p-STAT1-IRF1-PD-L1轴在人类历史癌证中系统激活并精准预测欠佳效果
 

下面来，设计技术人员在线检测NAMPT-TET1-p-STAT1-IRF1-PD-L1轴在肠癌病号集体中的核蛋白形容含量，NAMPT、TET1、p-STAT1、IRF1和PDL1在肝癌中形容看不出增高。临床试验参数具体分析揭示，NAMPT-TET1-p-STAT1-IRF1-PD-L1轴高描述的病员求生率强烈较低。
 

图6 NAMPT-TET1-p-STAT1-IRF1-PD-L1轴在人类文明癌证中更改密码并分析预测不良现象愈后

7 NAMPT预测PD-(L)1检查点阻断和NAD⁺补充增加抗PD-(L)1的免疫治疗效果
 

基于在肿瘤中NAD⁺代谢驱动PD-L1诱导和CD8⁺T细胞衰竭，作者选择抗PD-(L)1治疗敏感且PD-L1高表达的Hepa1-6肿瘤模型（图7A），检测NAMPT表达水平是否影响PDL1阻断的抗肿瘤作用。Nampt缺乏导致抗PD-L1在体内治疗效果不佳（图7B,C），肿瘤NAMPT表达可作为更好的免疫治疗疗效的预测生物标志物。

接下来，作者选择抗PD-(L)1治疗耐受肿瘤模型（低PDL1和高CD38）的LLC肺癌和Pan02胰腺癌模型和次级耐受肿瘤模型（CD38过表达的Hepa1-6细胞）来检验NAD⁺补充是否能使这些肿瘤对免疫治疗敏感。NMN联合PD-L1抗体可显著抑制体内肿瘤进展（图7H, I, L,M），提示NMN的补充可以逆转这两种肿瘤模型对免疫治疗的耐药性。免疫浸润进一步分析表明，NMN和PD-L1联合可显著促进CD8⁺T细胞浸润，NAD⁺补充可能是一种有希望的治疗策略，以增强PD-L1抗体的抗肿瘤作用。
 

 

实验结论：