Mengapa Kanser Bermutasi p53 Boleh Terlepas Daripada Pengesanan Sel T

Sel T tidak membaca DNA tumor secara langsung. Sebaliknya, sel imun ini memeriksa serpihan kecil protein, atau peptida, yang dipamerkan pada permukaan sel oleh molekul human leukocyte antigen (HLA). Keseluruhan koleksi peptida-HLA pada permukaan ini dipanggil immunopeptidome.

Itulah sebab utama mutasi TP53—gen yang menghasilkan protein p53—tidak semestinya menjadikan sel kanser sasaran mudah untuk imunoterapi. Mutasi mungkin jelas dikesan dalam genom tumor, tetapi peptida mutan yang sepadan mungkin tidak pernah diproses, dimuatkan pada HLA atau kekal cukup lama di permukaan sel untuk dikesan oleh sel T. 9

Mutasi bukan automatik menjadi antigen

Mutasi p53 kelihatan menarik sebagai sasaran rawatan kerana ia khusus kepada kanser, dan beberapa mutasi “titik panas” berulang dalam pesakit berlainan. Namun, untuk sel T mengenalinya, peptida mutan perlu melalui beberapa langkah: dihasilkan daripada protein dalam sel tumor, dipotong kepada saiz sesuai, diangkut dan dipangkas, dimuatkan pada HLA yang serasi, lalu kekal dipamerkan di permukaan sel. 912

Penyelidik Dana-Farber menggunakan spektrometri jisim ultrasensitif untuk mengukur peptida yang benar-benar dipamerkan oleh sel, bukan hanya bergantung pada ramalan komputer. Daripada 175 calon peptida p53 jenis liar yang diramal, hanya lima dikesan dipamerkan dengan kukuh. Dapatan ini menunjukkan jurang besar antara ramalan berdasarkan urutan protein dengan sasaran yang benar-benar tersedia untuk dilihat oleh sel imun. 9

Di mana sasaran p53 boleh “hilang”

Kajian itu mengenal pasti beberapa titik kegagalan yang boleh menyebabkan peptida p53 tidak kelihatan kepada sel T:

• Pemprosesan antigen yang lemah: Protein mutan mungkin tidak dipotong menjadi peptida yang diperlukan, atau serpihannya tidak diangkut dan dipangkas dengan berkesan sebelum dimuatkan pada HLA. 912
• Ikatan HLA yang lemah: Peptida yang berjaya dihasilkan sekalipun boleh terikat terlalu lemah pada HLA, lalu tidak kekal lama di permukaan sel. 912
• Pemangkasan berlebihan oleh ERAP1: ERAP1 ialah aminopeptidase dalam retikulum endoplasma yang membantu menyediakan peptida untuk persembahan HLA. Dalam satu keadaan yang dilaporkan, ERAP1 memusnahkan neoepitop p53 yang sebaliknya boleh mencetuskan tindak balas imun—bukannya menyediakannya untuk dipamerkan. 12
• Kehilangan HLA yang membentangkan antigen: Dalam tumor yang telah terbentuk, pemilihan oleh sistem imun juga boleh memihak kepada sel kanser yang kehilangan alel HLA yang mampu membentangkan neoepitop p53 yang boleh dikesan. 12

Kesannya, tumor boleh membawa mutasi p53 titik panas yang dikongsi oleh ramai pesakit, tetapi hampir tidak mempamerkan kompleks peptida-HLA yang diperlukan untuk sel T mengenal pasti dan menyerangnya.

R175H: contoh penting tentang perbezaan antara pengenalan dan paparan sebenar

Mutasi p53 R175H yang lazim menggambarkan perbezaan penting ini. Kajian terdahulu menunjukkan bahawa peptida R175H boleh dikenali dalam konteks HLA-A*02:01, dan reseptor sel T yang dapat mengenali epitop itu telah dikenal pasti. 166

Tetapi kerja Dana-Farber mendapati kompleks R175H/HLA-A*02:01 mempunyai pertalian yang sangat lemah dengan MHC, menyebabkan paparannya pada permukaan sel singkat. 12 Penyelidikan berkaitan turut melaporkan kepadatan kompleks peptida-HLA R175H yang amat rendah pada permukaan sel kanser, walaupun pendekatan bispesifik yang direka bentuk dapat mengaktifkan sel T untuk menyerang sel yang mempamerkannya dalam eksperimen makmal. 3

Ini membantu menjelaskan satu perkara yang kelihatan bercanggah: peptida boleh mengaktifkan sel T dalam ujian makmal—terutama apabila peptida dibekalkan dari luar—tetapi jumlahnya pada sel tumor sebenar mungkin terlalu sedikit atau tidak stabil untuk menyokong serangan imun yang berpanjangan.

Cadangan baharu: “anjakan immunopeptidome”

Daripada hanya cuba menjadikan sel T lebih aktif, penyelidik mencadangkan anjakan immunopeptidome (immunopeptidome shift): mengubah peptida yang berjaya melepasi proses pemprosesan antigen dan dipamerkan oleh HLA pada sel tumor. 9

Antara pendekatan yang dicadangkan ialah:

• Perencatan ERAP1, bagi memelihara neoepitop yang mungkin dipangkas berlebihan atau dimusnahkan. 12
• Molekul kecil yang mengubah ikatan HLA-peptida, dengan matlamat menstabilkan peptida mutan yang ikatannya lemah dan memanjangkan tempoh paparannya di permukaan sel. 9
• Ubat yang mempengaruhi penyambungan RNA, yang berpotensi menghasilkan atau mendedahkan produk peptida alternatif yang lebih terpilih kepada tumor untuk persembahan HLA. 9

Jika lebih banyak kompleks peptida-HLA khusus tumor dapat dipamerkan, strategi ini berpotensi digabungkan dengan perencat titik semak imun, vaksin kanser terapeutik atau terapi reseptor sel T yang direka bentuk. Prinsipnya mudah: rawatan imun memerlukan sasaran sebenar pada sel tumor, bukan sekadar mutasi yang ditemui melalui penjujukan genom. 9

Harapan untuk tumor yang “sejuk” secara imunologi

Konsep ini mungkin relevan untuk kanser yang lazimnya mempunyai penyusupan sel T rendah atau respons terhad terhadap imunoterapi, termasuk kanser pankreas, prostat, ovari, otak dan payudara. Matlamatnya bukan hanya meningkatkan keradangan secara umum, tetapi menjadikan sel tumor mempamerkan sasaran yang boleh dibezakan dan diserang oleh sel T. 9

Namun, ini masih strategi praklinikal, bukannya rawatan yang telah terbukti untuk pesakit. Keselamatan dan keberkesanannya bergantung pada mutasi tertentu, jenis HLA seseorang, kekhususan peptida, kemungkinan ketoksikan terhadap tisu normal, serta gabungan rawatan yang digunakan. Dana-Farber sedang meneruskan penyiasatan arah ini melalui inisiatif DYNAMO. 9

Pengajaran lebih luas daripada kajian ini ialah pencarian sasaran imunoterapi kanser tidak boleh berhenti pada penemuan mutasi. Sesuatu mutasi hanya menjadi sasaran yang berguna jika peptidanya benar-benar diproses, dipamerkan oleh HLA yang berkaitan, dan hadir pada paras yang boleh dikesan oleh sel imun.