［文献解读］PD-1阻断免疫疗法的原发性耐药——JAK1/2突变介导

Primary resistance to PD-1 blockade mediated by JAK1/2 mutations
Cancer Discov December  2016 IF: 19.783

背景
1.PD-1阻断治疗可大大延长多种转移性癌症患者的抗肿瘤活性。
2.黑色素瘤患者对PD-1阻断治疗获得性耐药，可能与JAK1/2杂合丢失所致的功能失活突变相关，故免疫治疗可能对患者具一定的选择性。
3.γ干扰素无响应可以使肿瘤细胞逃脱T细胞的围剿，PD-1/L1阻断治疗时，可导致PD-L1不表达而耐药。
摘要
JAK1/2功能失活性突变可导致PD-1阻断治疗获得性耐药，假设可能是原发性耐药所致。肿瘤活检显示，23例黑色素瘤患者中1例具有JAK1/2失活突变；16例错配修复缺陷的直肠癌患者中，1例有JAK1/2失活突变；两者虽然都有较高的突变负荷，但对PD-1阻断治疗没有响应。1/24的人类黑色素瘤细胞系中具有JAK1/2突变，可导致PD-L1不表达。TCGA显示，JAK1/2功能失活突变预示患者预后不良。由此推断，JAK1/2功能失活突变是由PD-L1表达缺失及对γ干扰素无响应的基因机制，从而导致对PD-1阻断治疗原发性耐药。
意义
肿瘤细胞中JAK1/2基因突变导致PD-L1表达缺失；具有该突变的肿瘤患者可能对PD-1阻断治疗没有反应。
JAK功能失活突变的黑色素瘤患者对PD-1阻断治疗原发性耐药

1.PD-1阻断治疗中晚期黑色素瘤患者的突变负荷及响应情况：有（n=14）或无（n=9）响应。
2．对治疗有响应的患者平均突变负荷高于无响应的患者。
3.对治疗有响应的患者中有突变负荷相对较低的；无响应的患者中有突变负荷相对较高的。

患者#15具有JAK1（P429S）杂合突变；其余22例患者没有检出与干扰素受体通路中相关基因的纯合型功能失活突变。

1.对治疗有响应患者的CD8细胞和PD-L1含量较高。
2.患者#15的CD8细胞和PD-L1含量较低。
JAK失活突变调控PD-L1表达的功能研究

1. M431细胞系来自于患者#15，具有较高的突变负荷，对PD-1阻断治疗没有响应；阳性对照M438细胞系来自于患者#8，对PD-1阻断治疗有响应。
2. γ干扰素可刺激诱导PD-L1表达，M431的PD-L1表达量低于1.5倍的γ干扰素含量，而M438的则为5.1倍。
3. 30min后干扰素介导的STAT1磷酸化，18h后开始消散。
PD-L1对γ干扰素的响应情况

M368和M395细胞系对γ干扰素诱导的PD-L1的表达没有响应。
JAK失活突变调控PD-L1表达的功能研究

M368 和 M395 细胞系突变详情，均为功能失活突变。

1.M368细胞系（JAK2失活突变）对γ干扰素没有响应，仅对α和β干扰素有响应，可上调PD-L1表达量；M395细胞系（JAK1失活突变）对α、β、γ干扰素均无响应，不能上调PD-L1表达量。
2.M395细胞系缺乏CD8浸润，与患者#15（JAK1功能失活突变）类似。
3.结论：α、β、γ干扰素介导下游信号通路需要JAK1（M395失活突变）； JAK2（M368失活突变）是γ干扰素介导下游信号通路所必须的。

1.JAK1野生型慢病毒转染后的M395和M431，对干扰素诱导的PD-L1表达量上升。
2.M395细胞系重新表达正常JAK1后，PD-L1随干扰素诱导组成性表达。
JAK功能失活突变的错配修复缺陷结直肠癌患者对PD-1阻断治疗原发性耐药

所有患者中，有1例JAK1失活突变患者具有较高的突变负荷，但是对PD-1阻断治疗没有反应，且预后不良
多种组织细胞中JAK功能失活突变的频率

1.根据来自CCLE(Cancer Cell Line Encyclopedia)数据分析显示，约0.7%细胞系具有JAK功能缺失突变，可能对干扰素没有响应。
2.在子宫内膜癌中该类突变频率最高。

讨论
1.抗肿瘤T细胞在JAK1/2失活突变情况下，对识别及杀死癌细胞的能力会大大降低，故JAK1/2在PD-1阻断免疫疗法中起至关重要的作用。
2.JAK失活突变的患者不适合进行PD-1阻断治疗，且预后不良；提示患者在进行该项治疗时可进行基因测序，已达到精准治疗的目的。
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