近日，生物治疗研究中心巩长旸研究员团队在PNAS发表题为“A versatile immunomodulated nanoCRISPR converter augments the susceptibility and visibility of tumors to the immune system”的研究论文。该研究针对免疫检查点阻断（ICB）疗法的一个关键局限性——肿瘤细胞表面的 MHC-I 表达受损进行了探讨，认为MHC-I 表达受损降低了抗肿瘤免疫反应，限制了ICB疗法的疗效。为了应对这一挑战，研究团队开发了多功能免疫调节纳米CRISPR转换器（SWITCH）系统，可以同时靶向 PD-L1 和 PCSK9，将具有高PD-L1表达和低MHC-I表达特征的免疫耐受性肿瘤重塑为免疫敏感状态，显著提升肿瘤对免疫系统的易感性与可视性，触发有效的适应性免疫反应。

免疫检查点阻断（ICB）通过阻断免疫检查点抑制轴来激发免疫反应，为肿瘤免疫治疗带来新希望。例如阻断肿瘤表面过度表达的程序性死亡配体1（PD-L1）与肿瘤浸润的T淋巴细胞（TIL）表面的程序性死亡受体1（PD-1）之间的结合，能够解除T细胞的衰竭，并诱导出显著的免疫反应。然而，ICB的治疗效果受到肿瘤细胞内在和外在机制的限制。在这些机制中，抗原的不充分呈递是患者中主要的耐药发展因素，它会损害T细胞的识别能力，并进一步削弱ICB的疗效。其中主要组织——相容性复合体I类（MHC-I）表达的下调会导致抗原呈递受损以及细胞毒性T淋巴细胞（CTL）识别不足，从而限制了免疫疗法的效果，并成为 ICB耐药的主要机制。基于以上背景和科学问题，同时调节肿瘤细胞表面PD-L1和MHC-I的表达有望改善免疫耐受，并进一步增强免疫疗法的效果。然而，目前的抗体或抑制剂只能实现短暂或不完全的阻断，全身给药还会导致脱靶和其他副作用。

图1　研究策略

蛋白转化酶枯草菌素/ kexin 9型（PCSK9）被称为脂质代谢相关蛋白，据报道在调节肿瘤细胞表面MHC-I中发挥关键作用，并影响CTL的免疫浸润和抗肿瘤活性。为此，基于CRISPR/Cas9基因编辑系统，研究团队设计了一种多功能免疫调节纳米CRISPR转换器（SWITCH），靶向PD-L1和PCSK9双位点（图1），旨在将PD-L1表达水平高而MHC-I表达水平低的肿瘤免疫抵抗状态转变为肿瘤免疫可见且易感状态。借助肿瘤细胞内的透明质酸酶和较高的氧化应激水平，SWITCH会发生酶响应性分解、电荷反转、溶酶体逃逸，实现对PD-L1和PCSK9的有序高效干扰，从而在阻断PD-1/PD-L1免疫耗竭的同时增强MHC-I介导的抗原呈递，提高肿瘤对免疫系统的易感性和可见性，为缓解肿瘤免疫耐受以及进一步增强免疫检查点抑制剂的疗效提供了一种潜在策略。

我院生物治疗全国重点实验室博士研究生李颖婕为第一作者，我院巩长旸研究员为通讯作者。我院为第一作者单位。

原文链接：https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2415100122