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点击蓝字 关注我们 编者按：近日，法国索邦大学Cordeliers研究中心Jean-Charles Nault教授研究团队在Gut杂志发表了一项最新临床研究成果，揭示了循环肿瘤DNA（ctDNA）在肝细胞癌（HCC）患者中的动态变化及其临床意义。该项研究为HCC的临床管理带来了新的视角和工具，ctDNA监测有望在未来成为HCC诊断和治疗的重要辅助手段。 文章发表封图 （ doi: 10.1136/gutjnl-2024-331956） 本研究通过深入分析来自173名HCC患者的772份血浆样本，以及56份作为对照的来自非HCC慢性肝病患者的血浆样本，旨在评估ctDNA作为一种有前景的非侵入性生物标志物在HCC患者中的动态变化及临床应用价值。 研究人员分别在三个时间点收集患者的血浆样本：诊断或治疗时（n=502）、局部区域治疗后24小时（n=154）以及随访期间（n=116）。此外，还收集了232份相应的肿瘤组织样本用于对比分析。 研究采用了先进的测序技术和数字PCR技术，对所有样本进行了游离DNA（cfDNA）浓度检测以及TERT启动子、CTNNB1、TP53、PIK3CA和NFE2L2等基因的突变分析。这些技术的结合使用，为研究者提供了高精度、高敏感度的检测结果。 结果显示，在活跃的HCC患者中，ctDNA的突变率高达40.2%，远高于非活跃的HCC患者的14.6%和无HCC对照组的1.8%（P<0.001）。进一步分析发现，TERT启动子的突变率最高，达到27.5%，其次是TP53（21.3%）和CTNNB1（13.1%），而PIK3CA和NFE2L2的突变率相对较低。值得注意的是，ctDNA中的突变大多与对应的肿瘤组织中的突变一致。 此外，研究还发现ctDNA的突变率随着肿瘤分期的进展而增加（P<0.001）。在103名接受经皮消融治疗的患者中，治疗前ctDNA中突变的存在和数量与更高的死亡风险（P=0.001）和复发率（P<0.001）显著相关。 有趣的是，局部区域治疗后24小时，cfDNA浓度和可检测的突变均有所增加。在53名接受系统治疗的患者中，基线时ctDNA的突变率为60.4%，且在接受atezolizumab-bevacizumab治疗的患者中，ctDNA中突变的持续存在与影像学上的疾病进展显著相关（63.6% vs 36.4%，P=0.019）。 Jean-Charles Nault教授表示，该项研究不仅证实了ctDNA作为HCC非侵入性生物标志物的潜力，还揭示了其在HCC监测、治疗反应评估和预后判断中的重要作用。通过对ctDNA的动态监测，医生可以更早地发现肿瘤复发或疾病进展的迹象，从而及时调整治疗方案。此外，ctDNA的检测结果还可以为个体化治疗提供指导，使治疗更加精准有效。 综上所述，本研究为HCC的临床管理带来了新的视角和工具，有望在未来成为HCC诊断和治疗的重要辅助手段。 原文链接：Campani C, Imbeaud S, Couchy G, et al. Circulating tumour DNA in patients with hepatocellular carcinoma across tumour stages and treatments. Gut Published Online First: 25 July 2024. doi: 10.1136/gutjnl-2024-331956 （来源：《国际肝病》编辑部） 声 明 凡署名原创的文章版权属《肿瘤瞭望》所有，欢迎分享、转载。本文仅供医疗卫生专业人士了解最新医药资讯参考使用，不代表本平台观点。该等信息不能以任何方式取代专业的医疗指导，也不应被视为诊疗建议，如果该信息被用于资讯以外的目的，本站及作者不承担相关责任。

乳酸化是最近发现的一种蛋白质翻译后修饰，最初通过表观遗传机制与基因转录调控有关。然而，它在肿瘤发生中的作用（无论是作为主要驱动因素还是次要调节因子）仍不确定。今天，小编要和大家分享一篇2024年10月发表在Cancer Cell上的综述，文章总结了目前对乳酸化的理解，强调了在病理生理相关条件下使用精确方法来操纵乳酸化水平的必要性。 乳酸化是一种新型蛋白质翻译后修饰，最早于2019年通过肽免疫沉淀与HPLC-MS/MS分析相结合被鉴定。这种修饰最早被发现与癌细胞和巨噬细胞中通过表观遗传调节对基因转录的调节有关。乳酸化的发现为理解Warburg效应的功能意义提供了一条新途径，因为乳酸是这种修饰的关键驱动因素。随后的研究表明，乳酸化发生在多种蛋白质上，包括组蛋白和非组蛋白，并且与不同的生理和病理背景有关。本文讨论了癌症乳酸化研究中当前的主要发现和未解决的问题，并进一步提出了潜在的策略来证实这种修饰的功能研究。 高乳酸水平驱动乳酸化 乳酸化发生在蛋白质的赖氨酸残基，包括组蛋白和非组蛋白。迄今为止，已在各种癌细胞中鉴定出1000多种乳酸化蛋白。乳酸化的主要驱动因素是乳酸，乳酸水平升高（在癌细胞中观察到的10至 30 mM）是乳酸化形成所必需的。这表明任何影响糖酵解的因素，特别是乳酸脱氢酶A（LDHA）的活性，都可以调节乳酸化水平。 然而，尽管乳酸浓度高，但发生乳酸化的蛋白质比例相对较低，在总靶蛋白库中观察到的乳酸化不到 ∼10%。这表明由于非经典酶活性，乳酸化可能发生效率低下。作为一种手性化合物，赖氨酸 L-乳酸化和 D-乳酸化均已被鉴定。然而，赖氨酸 L-乳酸化是体内的主要异构体 ，因为 D-乳酸化是由涉及乳酸谷胱甘肽的非酶促过程产生的，仅在乙二醛酶系统受损时观察到。 参与乳酸化的底物和酶 基于乳酸化与与组蛋白乙酰化的相似性，乳酸-CoA被认为是乳酸化的底物。 支持乳酸-CoA作为底物的证据包括两个关键观察结果： （1）乳酸-CoA水平与乳酸化呈正相关 （2）组蛋白乙酰转移酶p300在体外使用乳酸-CoA进行乳酸化修饰。 然而，乳酸辅酶 A 的酶源仍然未知（图1）。值得注意的是，癌细胞中乳酸-CoA的内源性水平极低，约为0.011 pmol/106个细胞，比哺乳动物细胞中的乙酸-CoA水平低约1,000倍。 丙氨酸-tRNA合成酶AARS1和AARS2充当乳酸传感器和乳酸转移酶，可使多种蛋白质（包括p53、YAP和线粒体蛋白质）乳酸化。然而，与乙酰转移酶不同，AARS1直接使用乳酸作为底物，而不是乳酸-CoA。乳酸与人AARS1结合的Kd 值范围为2-35 μM，而癌细胞中的乳酸浓度可以达到10-30 mM，因此AARS1很可能在体内介导乳酸化中起主要作用。一些脱乙酰酶，如HDAC1-3和SIRT1-3，具有去乳酸化活性。然而，这些酶的主要功能是脱乙酰化，它们并不是乳酸化所特有的。 图1. 参与乳酸化的酶和底物 乳酸化的生物学意义：基因转录和蛋白质功能 据报道的乳酸化功能可以根据修饰是发生在组蛋白还是非组蛋白中来大致分类。组蛋白乳酸化被认为通过表观遗传机制调节基因转录，然而目前还不清楚组蛋白乳酸化是否普遍抑制或增强基因表达。此外，虽然已经报道了组蛋白乳酸化的潜在writer和eraser，但相应的reader仍然未知。 非组蛋白乳酸化被认为可以增强或抑制这些蛋白质的功能。例如，AARS1感知乳酸并转位到细胞核中以乳酸化YAP，维持其核定位并促进YAP激活；AARS1 介导的p53乳酸化抑制其相分离、DNA结合和转录激活，从而促进肿瘤发生。乳酸化也通过促进癌症中的 DNA 修复与化疗耐药有关。例如，负责维持基因组稳定性的MRE11-RAD50-NBS1（MRN）复合物的关键组分MRE11和NBS1都能发生乳酸化，对于复合物的形成和随后的DNA修复至关重要。 图2. 乳酸化促进肿瘤发生和化疗耐药的机制总结 明确乳酸化生物学功能面临的挑战 乳酸化的特异性和效率较低 首先，蛋白质乳酸化比例较低，使得很难区分乳酸化是起主要调节作用还是仅仅是其他代谢过程的次要结果。其次，目前尚不清楚乳酸化和去乳酸化是由少数特定酶还是更广泛的酶介导。第三，用于研究乳酸化的分析可能无法准确反映体内环境的条件，例如，一些研究中使用的乳酸-CoA浓度远高于细胞中通常发现的浓度，这可能会扭曲结果并导致高估乳酸化在细胞过程中的作用。 缺乏操纵乳酸化的特异性工具 研究乳酸化的常用方法及其局限性如下： （1）赖氨酸残基上乳基化位点点突变可能会改变蛋白质的内在特性并消除同一位点的其他PTM，尤其是乙酰化； （2）乳酸补充或LDHA抑制，可广泛影响乳酸化以外的细胞过程，例如氧化还原平衡和免疫逃避/抑制； （3）抑制糖酵解的上游调节因子，这可能导致比LDHA 抑制更广泛的副作用； （4）具有吡咯赖氨酰-tRNA合成酶的正交翻译系统，这是位点特异性乳酸化的强大工具，其局限性是乳酸化水平无法精确控制，无法反映真实的病理生理条件。 图3. 乳酸化功能研究的注意事项 验证乳酸化真实功能的研究策略 为了阐明乳酸化的真正功能，开发能够在病理生理条件下精确和特异性地专门操纵乳酸化水平的不同方法至关重要。 （1）具有吡咯赖氨酰-tRNA 合成酶的诱导型正交翻译系统以剂量依赖性方式选择性提高乳酸化水平。 （2）使用AARS1变体的敲入模型特异性抑制乳酸化形成。 小结 尽管乳酸化具有潜在的重要性，但证明其与特定表型之间存在因果关系的明确证据仍有待进一步阐明。因此，开发能够精确、特异性地操纵病理生理条件下乳酸化水平的方法将更清楚地了解乳酸化在癌症中的作用。

来源：同写意 在全球首款CAR-T细胞产品Kymriah上市刚好七年的今天，CAR系列疗法依然一刻不停地频繁变革。 光CAR-T就已更迭到第五代——通用型CAR-T，试图突破个体限制，实现规模化生产和治疗，使用BBIR CAR或SUPRA CAR等方式降低成本；CAR-NK，还在验证阶段，但已有创新者率先探索CAR-NKT的可行性；CAR-M，巨噬细胞也在近两年正式加入CAR疗法行列，有效性和安全性仍有待在临床治疗中验证。 在每个月好几场的行业大会中，上述疗法或多或少均有探讨，不算太新鲜。但实验室里悄悄发生的变化，正以更惊人的速度改变人类战胜癌症的征途。 7月30日，Nature Biotechnology的一篇论文描述，Dana-Farber癌症研究所的科学家们创造了一种CAR-Enhancer（简称CAR-E）疗法，可以根除肿瘤细胞并增强CAR-T细胞的记忆。该研究成果或将解决CAR-T疗法使用后癌症复发的问题。 具体作用机制是，通过增强CAR-T细胞的活跃度，延长在体内的持续时间，使它们能够保持战斗模式，直到所有肿瘤细胞都被消除（如果癌症复发，它们就重新发挥作用）。这种技术被命名为CAR-E，在一些患者来源的癌细胞系实验和其他研究中，CAR-E确实联合CAR-T成功根除了所有肿瘤细胞。 那么，这种CAR-E如何设计与开发？对CAR-T有怎样的作用？是否还有其他增强方案？下文将详细探讨。 1 CAR-E对CAR-T的作用 研究人员构建了一种融合蛋白，该融合蛋白由人BCMA蛋白胞外结构域与低亲和力突变人IL-2二聚体（称为“mutIL-2”）融合而成。 mutIL-2分子包含两个取代（H16A和F42A），可降低其对人IL-2Rβ的亲和力（3倍；K型D~610 nM）和IL-2Rα（CD25）（110倍；K型D~1200 nM）（见下图）。因此，BCMA-mutIL-2融合蛋白通过抗原与CAR特异性结合，优先将低亲和力的IL-2分子递送至CAR-T细胞表面，从而最大限度地减少对正常T细胞、调节性T细胞或全身毒性的影响。 图a CAR-E治疗平台示意图。左图：CAR-E的总体设计。右图：开发的BCMA-mutIL-2 CAR-E的结构。 图b BCMA-mutIL-2 CAR-E与BCMA CAR-T细胞结合，具有高特异性和亲和力。 为改善药代动力学和增强稳定性，研究者在抗原和mutIL-2分子之间整合了人免疫球蛋白G1（IgG1）的CH3结构域（大小约为14kDa）。 该研究中，研究者评估了BCMA CAR-E对BCMA CAR-T细胞的功能影响。 结果表明，CAR-T细胞上CD69的表达呈剂量依赖性和选择性增加，而对非转导的T细胞没有观察到影响。此外，与VHH-mutIL-2、BCMA-CH3或其组合相比，BCMA CAR-E处理导致CD69表达显著增加，这表明观察到的效果仅在低亲和力IL-2分子与抗原融合时才明显。 同时，BCMA CAR-E不抑制CAR-T细胞的杀伤效果。研究者在不同浓度的BCMA CAR-E存在下，使用CAR-T细胞和患者来源的BCMA OPM2癌细胞进行了杀伤试验。结果表明，即使在CAR-E的最高测试浓度（100 nM）下，也不会抑制杀伤效果。 综上，BCMA CAR-E通过顺式递送低亲和力IL-2对靶向CAR-T细胞产生影响，其作用由抗原与CAR结合介导。 紧接着，该研究通过MM异种移植小鼠模型，探究CAR-E治疗对CAR-T细胞体内持久性的影响。CAR-E治疗不仅增强了CAR-T细胞的持久性，而且还改善了肿瘤细胞的消除。 在接受BCMA CAR-T细胞治疗的患者中，复发仍然是一个主要问题。可以看到，这一研究将增强分子递送给CAR-T细胞，由BCMA胞外域与低亲和力IL-2融合的BCMA CAR-E增强了BCMA CAR-T细胞的活性和持久性。 CAR-E可以指导CAR-T细胞发育具有不同表型的记忆细胞，并不依靠肿瘤细胞的存在实现这一作用。CAR-E导致产生一系列不同的记忆亚型，包括干细胞记忆群体。这种多样性可能是观察到的CAR-T细胞长期持续存在的原因，这些CAR-T细胞在再刺激时保留了重新扩增的能力。CAR-E的这种能力可能归因于其作用机制，同时参与IL-2R和CAR（4-1BB–CD3ζ）内域。 该研究通过多种方式证明CAR-E选择性地增强了CAR-T细胞的功能和持久性。这种方法提供了一种现成的治疗选择，使得产业应用层面可以优化剂量和治疗计划。 2 引导变革的增强子 在该研究之前，解决复发问题的研究许多都集中在重新设计CAR-T细胞本身，例如引入或消除基因使细胞保持更长时间的活性，但仍未出现有效的临床证明。 Dana-Farber的研究员们没有试图改变CAR-T细胞的内部运作，而是开发了一种从外部起作用的方法——将一种分子输送到细胞面前，延长细胞的寿命并促使它们形成记忆。 实验发现，CAR-E疗法不仅能够促使CAR-T细胞增殖，而且能够产生具有不同特性的不同类型的CAR-T细胞。 “它不仅产生了大多数患者已经拥有的效应T细胞，而且还产生了干细胞样记忆T细胞，中央记忆T细胞，效应记忆T细胞——对癌症产生有效免疫反应所需的T细胞种类的完整库，”Dana-Farber的Mohammad Rashidian解释道，在骨髓瘤细胞的实验室培养和该疾病的动物模型中，CAR-E疗法实现了肿瘤细胞的完全清除。 研究者还发现，该疗法产生的长效CAR-T细胞可以通过重新给予CAR-E来重新刺激。这表明，CAR-T细胞治疗后复发的患者可以通过额外剂量的CAR-E治疗得到有效治疗。 此外，CAR-E还提出了一种可能性，即患者可以用比目前更少的CAR-T细胞数量进行治疗。目前，使CAR-T细胞繁殖成数亿个的做法，往往耗时、昂贵，需要大量资源，且患者需要等待数周才能接受细胞注射。大剂量往往容易造成CAR-T细胞疗法最常见的副作用之一——细胞因子释放综合征，过度激进的免疫反应会导致发烧、恶心、心跳加快、神经系统问题或其他问题。 Rashidian博士认为，使用CAR-E，可以完全跳过CAR-T细胞扩增过程，简单地制造CAR-T细胞并将其注入患者体内，然后用CAR-E治疗。 目前，CAR-E疗法临床试验的首要目标，是确保安全性并确定最佳剂量和给药时间周期。最初，他们预计CAR-E治疗将在患者输注CAR-T细胞后大约一个月开始，每周一次，持续三到四周。 可以看出，这种疗法的一个好处是，可以轻松地整合到目前已接受CAR-T细胞疗法的患者的护理中，对于解决CAR-T细胞耗竭问题也是一种解决方案。或许我们能尽快在临床试验中看见CAR-E的身影。 3 增强CAR-T的6种策略 在CAR-E出现之前，增强CAR-T效果一直是科研界的热门话题。公认的策略是将CAR-T细胞与其他现有疗法相结合，开发能增强CAR-T疗效、减轻毒性、扩大治疗范围的联合疗法。 被誉为“CAR-T之父”的Carl June，今年7月25日在Cancer Cell发布了一篇综述，详细介绍了在临床试验阶段的CAR-T联合治疗策略。其中增强CAR-T疗效的联用方案如下： 01 靶向免疫检查点的抗体 将免疫检查点抑制剂（ICI）与CAR-T疗法结合，提高TME内CAR-T细胞的寿命和功效。目前，在B细胞淋巴瘤等血液癌中，CAR-T细胞与ICI联合的临床试验展现了高反应率和可控的毒性水平。但应用时机对于治疗效果来说至关重要，有试验表明，在CAR-T细胞输注前启动抗PD-L1抗体疗法，整体的治疗效果不佳。 02 肿瘤靶向抗体及BiTE 这一策略的核心思路在于双靶向或多靶向，意图将靶向CD20（或CD3/CD20）的抗体与靶向CD19/BCMA的获批CAR-T产品相结合，有效地根除肿瘤细胞并降低抗原逃逸风险。目前，利妥昔单抗与CAR-T联合使用的多项临床实验正在开展，展现出初步的良好结果。 03 小分子药物 已有小分子药物获批用于治疗血液癌症和实体瘤，其中一些与CAR-T联合使用的临床试验正在进行中。比如，伊布替尼与CAR-T联合使用的临床试验初步结果表明，这种联合方法对TP53突变的慢性淋巴细胞白血病（CLL）患者收益明显。靶向蛋白质降解剂来那度胺（lenalidomide）和CAR-T的联合疗法在最近的临床试验中显示，治疗多发性骨髓瘤的耐受性良好，总体反应率达到100%。 04 癌症疫苗 癌症疫苗可以激活免疫系统以对抗癌细胞，在与CAR-T联用时，有可能增强CAR-T细胞的活化、增殖和持久性。在最近的一项I/II期临床试验中，利用RNA疫苗增强CAR-T细胞的策略展现出良好的初步结果——21名实体瘤患者的疾病控制率为67%，表现出使用癌症疫苗增强CAR-T细胞持久性的潜力。 05 溶瘤病毒 溶瘤病毒能够在肿瘤细胞中选择性复制，同时保留健康细胞。将溶瘤病毒与CAR-T联合使用时，临床前研究已经显示出克服肿瘤免疫抑制的潜力。目前，临床试验正在评估这种组合方法在实体瘤中的疗效。 06 放射性疗法 放射性治疗广泛适用于不同类型的肿瘤、非侵入性以及消除肿瘤细胞。在一项针对复发性或难治性弥漫大B细胞淋巴瘤（DLBCL）的CAR-T疗法II期临床试验中，在CAR-T细胞治疗之前接受放疗的患者实现了100%的反应率。这一结果表明，放射性治疗可以作为CAR-T治疗前的减瘤和桥接方案，以及复发后治疗的选择。 此外，该论文还介绍了细胞因子在增强CAR-T疗效中的潜力。CAR-T细胞经过改造可以表达细胞因子，提高疗效和持久性。分泌IL-12、IL-15、IL-18、IL-21等细胞因子的CAR-T细胞临床试验目前已在进行中。 然而，上述这些联用方案和本文开头介绍的CAR-E增强子方案，都还需要进一步探索如何降低毒性，并找到最佳的给药方案。 参考资料： 1.A Novel Way to Prevent Relapse After CAR-T Therapy to Treat Cancer；Cancer Health 2.Rakhshandehroo, T., Mantri, S.R., Moravej, H. et al. A CAR enhancer increases the activity and persistence of CAR T cells. Nat Biotechnol (2024).  3.Ugur Uslu et al., CAR T cell combination therapies to treat cancer. Cancer Cell (2024).