胰腺癌是著名的「癌癥之王」，其發(fā)病病程短、惡化速度快、死亡率高，不僅化療、靶向治療對它效果不佳，就連近年來最為火熱的免疫治療也對它束手無策。

因此，發(fā)現(xiàn)一種讓胰腺癌對化療或免疫治療更敏感的方法可能可以作為胰腺癌治療的新策略。

來自哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院的盧坤平教授團(tuán)隊在 Cell上在線發(fā)表了題為 Targeting Pin1 renders pancreatic cancer eradicable by synergizing with immunochemotherapy 的研究成果 。

該研究發(fā)現(xiàn)靶向 Pin1 可以與化療以及免疫治療藥物發(fā)揮協(xié)同作用，根除小鼠體內(nèi)的腫瘤，為胰腺癌治療提供了潛在的新思路。

本文的通訊作者盧坤平教授曾在國際上首先發(fā)現(xiàn)一系列新的基因家族，以他個人名字分別命名為 Pin1 至 Pin3 以及 PinX1 至 PinX4，這一系列基因家族的結(jié)構(gòu)和功能得到國際公認(rèn) [2]，本文的主角 Pin1 便是其中之一。

研究內(nèi)容

先前已有一些研究表明 Pin1 具有很強的促癌功能，然而，目前尚不清楚 Pin1 是否在腫瘤微環(huán)境和癌癥免疫治療中發(fā)揮作用。

作者通過免疫組化評估了 167 例胰腺導(dǎo)管癌（Pancreatic ductal adenocarcinoma， PDAC）患者腫瘤組織中 Pin1 的表達(dá)情況，結(jié)果發(fā)現(xiàn) Pin1 在癌細(xì)胞中顯著高表達(dá)，并與腫瘤進(jìn)展正相關(guān)。

此外，在腫瘤間質(zhì)的癌癥相關(guān)成纖維細(xì)胞（cancer-associated fibroblasts， CAFs）中，Pin1 也顯著高表達(dá)。同時，Pin1 的高表達(dá)與免疫抑制型的腫瘤微環(huán)境，以及胰腺癌患者的低生存率密切相關(guān)。

那么，癌細(xì)胞和 CAFs 中高表達(dá)的 Pin1 又是通過什么機(jī)制發(fā)揮功能的呢？

先前的研究發(fā)現(xiàn)，Pin1 是一種獨特的脯氨酸異構(gòu)酶，在各種癌癥中，Pin1 的過度活化可以通過激活 60 多個癌蛋白，并使 30 多個腫瘤抑制因子失活，從而促進(jìn)腫瘤的發(fā)生 [3， 4]。

研究人員通過抑制 Pin1，觀察到受 Pin1 調(diào)控的多種促癌蛋白的表達(dá)都顯著降低，癌細(xì)胞和 CAFs 分泌的 IL-6、TGF-β 等多種促進(jìn)腫瘤發(fā)展的細(xì)胞因子同樣也顯著降低。此外，研究人員還發(fā)現(xiàn)，敲除了 CAFs 中的 Pin1 后，CAFs 對腫瘤生長和惡性程度發(fā)展的促進(jìn)作用也消失了。

隨后，研究人員用 Pin1 抑制劑進(jìn)行預(yù)處理，發(fā)現(xiàn)其可以增強胰腺導(dǎo)管癌細(xì)胞對化療藥物吉西他濱（gemcitabine， GEM）以及免疫檢查點抑制劑 PD-1 單抗的敏感性。

這一作用背后的機(jī)制又是怎樣的呢？細(xì)胞攝取吉西他濱需要平衡型核苷轉(zhuǎn)運蛋白 1（ENT1）的參與，ENT1 也是吉西他濱治療反應(yīng)的標(biāo)記物。后續(xù)研究發(fā)現(xiàn)，通過抑制 Pin1 可以顯著增加 ENT1 蛋白表達(dá)水平。同時，PD-1 的配體 PD-L1 的表達(dá)水平也顯著升高。

接下來，研究人員進(jìn)一步探究了 Pin1 影響 ENT1 和 PD-L1 兩者表達(dá)的具體機(jī)制。他們觀察到，抑制 Pin1 后 PDAC 細(xì)胞中 PD-L1 和 ENT1 蛋白水平雖然增加，但是它們的 mRNA 水平卻降低了，表明抑制 Pin1 可能提高了 ENT1 和 PD-L1 蛋白的穩(wěn)定性。

在抑制溶酶體降解通路后，PD-L1 和 ENT1 的表達(dá)顯著升高，提示 Pin1 可能是通過調(diào)節(jié)溶酶體降解通路，進(jìn)而對 PD-L1 和 ENT1 進(jìn)行調(diào)控的。

先前研究發(fā)現(xiàn)， HIP1R 蛋白可以促進(jìn) PD-L1 的溶酶體降解 [5]，同時 HIP1R 蛋白還存在 Pin1 的潛在底物識別位點。進(jìn)一步的機(jī)制研究發(fā)現(xiàn)，Pin1 可能通過作用于 HIP1R 中的 pSer929-Pro 位點來促進(jìn)肌動蛋白結(jié)合，進(jìn)而促進(jìn) PD-L1 和 ENT1 的溶酶體降解過程。

為了確定 Pin1 抑制劑是否能夠破壞免疫抑制的腫瘤微環(huán)境，并通過與免疫化療相結(jié)合根除原發(fā)性 PDAC 腫瘤，研究人員使用了在胰腺中發(fā)生 KrasG12D 和 p53R172H 突變的 KPC 小鼠。這些小鼠表現(xiàn)出 PDAC 腫瘤的異質(zhì)性、免疫抑制的腫瘤微環(huán)境、低免疫原性和胰腺癌典型的快速進(jìn)展。

研究人員用 Pin1 抑制劑、GEM 和 PD-1 單抗（G+P）或它們的組合使用對KPC 小鼠進(jìn)行治療。結(jié)果顯示，G+P 既不影響免疫抑制的腫瘤微環(huán)境，也不增加小鼠的生存率，大多數(shù)小鼠在 3 個月內(nèi)死亡。

然而，Pin1 抑制劑和 G+P 聯(lián)合使用可以抑制癌細(xì)胞的增殖，以及 CAF 的激活和增殖，破壞了免疫抑制的腫瘤微環(huán)境，增加了腫瘤中殺傷性 T 細(xì)胞的浸潤，并誘導(dǎo) PD-L1 和 ENT1 在癌細(xì)胞中的表達(dá)。

重要的是，Pin1 抑制劑和 G+P 聯(lián)合使用顯著提高了生存率，60% - 70% 的小鼠在治療后至少存活了 6 個月。經(jīng)尸檢，幸存的小鼠肉眼無明顯腫瘤，僅顯微鏡下可見殘留腫瘤，且沒有發(fā)生肝轉(zhuǎn)移，表明盡管胰腺中致癌突變體 Kras 和 p53 仍在持續(xù)表達(dá)，但腫瘤正在消失。

綜上結(jié)果表明，靶向 Pin1 不僅可以抑制多種癌癥通路的激活，還可以通過誘導(dǎo)細(xì)胞表面 PD-L1 和 ENT1 的表達(dá)，進(jìn)而協(xié)同化療以及免疫藥物治療，從多個角度發(fā)揮消除腫瘤的作用。

研究總結(jié)

本研究發(fā)現(xiàn) Pin1 在胰腺癌細(xì)胞，和腫瘤間質(zhì)的癌癥相關(guān)成纖維細(xì)胞（CAFs）中都過表達(dá)，并與患者更差的生存率相關(guān)。靶向 Pin1 可通過作用于 HIP1R 提高 ENT1 和 PD-L1 在癌細(xì)胞中的表達(dá)水平，進(jìn)而增強化療藥物和免疫檢查點抑制劑的對胰腺癌的治療效果。(生物谷Bioon.com）