周启涛生物技术工作室
肿瘤与免疫2025/02/19· 编译自 Nature

IF50.5|肿瘤全区域RNA剪接异常产生可靶向公共新抗原

剪接异常产生的肿瘤全区域公共新抗原,可被TCR-T细胞识别并杀伤肿瘤。

剪接异常产生的肿瘤全区域公共新抗原,可被TCR-T细胞识别并杀伤肿瘤。

这篇按生信解读号的读法拆:先看背景和问题,再看作者怎么做、做出了哪几条硬发现,最后把数据和代码收走。

研究背景

基于T细胞的免疫疗法在多种癌症中展现持久疗效,但肿瘤内异质性(ITH)和低突变负荷限制了其应用。目前针对体细胞突变新抗原的疗法在低突变负荷肿瘤中靶点有限。RNA剪接异常(neojunction, NJ)作为肿瘤特异性抗原来源受到关注,可激活CD8+ T细胞反应。然而,NJ在肿瘤内的空间和时间保守性尚未系统研究,其克隆性不明。

科学问题

卡在哪里: 此前研究未评估NJ在肿瘤全区域的空间和时间保守性,缺乏对公共、肿瘤全区域NJ衍生新抗原的系统鉴定和免疫原性验证。

本文要回答: 鉴定跨癌种、肿瘤全区域表达的公共NJ衍生新抗原,并验证其被T细胞识别和杀伤肿瘤的能力。

技术路线

作者主要用了:RNA-seq、CRISPRi/siRNA、质谱、TCR筛选、T细胞杀伤实验

作者首先利用TCGA和GTEx数据鉴定跨12种癌症的公共NJ,随后在多区域取样数据中评估其空间保守性。通过分析剪接因子表达与NJ的关联,揭示驱动机制。进一步结合质谱验证NJ翻译肽段,预测HLA结合,筛选候选新抗原。最后通过体外致敏、TCR克隆、功能验证和杀伤实验,证明NEJ衍生新抗原可被TCR-T细胞识别并介导肿瘤杀伤。

Fig. 1 · 原文图,按文末许可署名使用
Fig. 1 · 原文图,按文末许可署名使用

图 1 Fig. 1。图1展示TCGA 12种癌症中公共NJ的鉴定流程和特征。a显示样本数量,b展示肿瘤纯度筛选,c显示PSR分布,d-f展示各癌种公共NJ数量、频率和剪接类型,g显示移码比例,h显示跨癌种共享NJ。

核心亮点

亮点 1|公共NJ在多种癌症中高频表达

分析TCGA 12种癌症类型,平均每种肿瘤鉴定94个公共NJ(PSR≥10%,GTEx正常组织<1%)。公共NJ表达模式按肿瘤类型聚类,部分NJ跨多种肿瘤类型表达,提示可作为泛癌免疫治疗靶点。

Fig. 2 · 原文图,按文末许可署名使用
Fig. 2 · 原文图,按文末许可署名使用

图 2 Fig. 2。图2展示多区域取样评估NJ空间保守性。a为分析流程,b显示COAD、KICH、LIHC和STAD中肿瘤全区域NJ热图,c显示LIHC、PRAD和MESO中NJ区域检出比例,d为胶质瘤三维取样模型,e-g展示胶质瘤中NJ与IDH亚型关联及肿瘤全区域NJ数量。

亮点 2|NJ在肿瘤内空间保守但非全区域

多区域取样分析显示,公共NJ可在多个肿瘤区域检测到,但仅少数(4.7%)在所有样本中普遍表达。在胶质瘤中,88.2%患者至少有一个肿瘤全区域NJ,25.5%患者表达超过50个。NJ在转移和复发中也有一定保守性。

Fig. 3 · 原文图,按文末许可署名使用
Fig. 3 · 原文图,按文末许可署名使用

图 3 Fig. 3。图3展示剪接因子失调驱动NJ表达。a-d比较IDHwt和IDHmut及亚型间NJ数量,e-f显示剪接相关基因集富集,g-h展示差异表达剪接因子,i-k显示CELF2、SNRPD2、SF3A3与NJ相关性,l显示敲低后NJ变化,m-n展示LIHC和LUAD亚型间NJ差异。

亮点 3|剪接因子表达失调驱动NJ产生

IDHmut胶质瘤比IDHwt具有更多公共NJ,IDHmut-O亚型NJ表达更高。CELF2过表达与NJ表达正相关,CRISPRi/siRNA敲低CELF2降低NJACAP2表达。IDHmut-O中染色体1p/19q共缺失导致SNRPD2和SF3A3表达下调,敲低这些因子增加NJ表达。

Fig. 4 · 原文图,按文末许可署名使用
Fig. 4 · 原文图,按文末许可署名使用

图 4 Fig. 4。图4展示NEJ反应性TCR的鉴定。a为体外致敏流程,b显示IFNγ ELISA结果,c显示单细胞V(D)J测序鉴定反应性克隆,d显示TCR克隆扩增,e-f显示TCR转导T细胞剂量依赖性激活,g显示HLA阻断抑制激活,h显示胶质瘤患者PBMC中检测到NEJ反应性T细胞。

亮点 4|NJ翻译肽段可被质谱检测

在447例胶质瘤质谱数据中,302个(38.3%)公共NJ检测到对应肽段,其中41.7%来自移码NJ。结合RNA-seq和质谱结果,192个公共NJ在患者来源样本中表达并被翻译。

Fig. 5 · 原文图,按文末许可署名使用
Fig. 5 · 原文图,按文末许可署名使用

图 5 Fig. 5。图5展示NEJ内源性加工呈递和T细胞杀伤。a为验证流程,b-c显示TCR转导Jurkat细胞对COS-7细胞呈递NEJ的反应,d显示质谱鉴定HLA-A2结合肽,e显示GBM115细胞天然呈递NeoAGNAS,f-g显示TCR-T细胞杀伤肿瘤细胞且HLA依赖,h显示HLA-A2转导使HLA-A2阴性肿瘤被杀伤,i显示颗粒酶B分泌。

亮点 5|NEJ衍生新抗原可被TCR识别

从32个HLA-A*02:01高亲和力候选NEJ中,通过体外致敏鉴定出NeoARPL22和NeoAGNAS反应性TCR。TCR转导的T细胞对纳摩尔浓度肽段有反应,且HLA依赖。丙氨酸扫描显示无脱靶识别。

亮点 6|NEJ特异性T细胞杀伤肿瘤细胞

TCR转导CD8+ T细胞可杀伤内源性表达NEJ的HLA-A*02:01+肿瘤细胞,杀伤依赖HLA-肽复合物识别。T细胞分泌颗粒酶B、IFNγ等效应分子,证实NEJ衍生新抗原足以介导肿瘤清除。

生信可带走

这一块是给做分析的人用的,不是科普点缀。

  • 方法栈: RNA-seq、CRISPRi/siRNA、质谱、TCR筛选、T细胞杀伤实验
  • 公开数据: 原文未给出公开组学登录号
  • 代码: 原文未给出公开 GitHub/GitLab 仓库
  • 谁该点开原文: 关注肿瘤免疫治疗、新抗原鉴定和RNA剪接的研究人员。

带走一句

RNA剪接异常可作为肿瘤全区域公共新抗原来源,为低突变负荷和异质性肿瘤提供TCR-T或疫苗靶点。

本页供学习交流,不替代原文,也不代表原作者、期刊或资助方立场。引用科学结论请以正式发表版本为准。 图表按 CC BY(可转载,需署名) 使用。 版权声明

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