黑色素瘤是最致命的皮膚癌之一，是黑色素細(xì)胞來源的一種高度惡性的腫瘤。盡管免疫療法改善了許多黑色素瘤患者的預(yù)后，但持久的免疫療法反應(yīng)僅限于部分患者，臨床試驗(yàn)也嘗試了許多免疫療法與其他治療干預(yù)的組合，但目前收效有限[1,2]。

盡管科學(xué)家們?nèi)栽诜e極研究反應(yīng)性生物標(biāo)志物，但不良反應(yīng)的患者中一個共同點(diǎn)是腫瘤內(nèi)免疫細(xì)胞（itICs）的豐度和腫瘤抑制活性不足，從而無法持久抑制腫瘤生長和擴(kuò)散[3]。因此，闡明itICs生物學(xué)并開發(fā)安全有效的策略來增加腫瘤抑制性，對于提高免疫療法和相關(guān)生物標(biāo)志物的療效至關(guān)重要。

來自莫菲特癌癥中心研究所（Moffitt Cancer Center & Research Institute）的癌癥生物學(xué)家Eric Lau博士領(lǐng)導(dǎo)其團(tuán)隊在Nature Cancer上發(fā)表最新研究進(jìn)展[4]，其發(fā)現(xiàn)了L-巖藻糖（一種富含紅色和棕色海藻的無毒膳食植物多糖）增加TIL的數(shù)量和抗腫瘤活性，增強(qiáng)抗 PD1 介導(dǎo)的黑色素瘤抑制，促進(jìn)抗腫瘤免疫并提高免疫療法的療效。

當(dāng)人們想到糖時，通常會想到葡萄糖或蔗糖。不同的是，L-巖藻糖不是為了提供能量，而是為了修飾蛋白質(zhì)以微調(diào)它們的行為和活動。L-巖藻糖存在于一些食物中，如海藻、黃芪膠、馬鈴薯、獼猴桃、大豆中，但也可以通過其他分子的分解和轉(zhuǎn)化在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生。L-巖藻糖對免疫和發(fā)育過程很重要，其合成和使用異常與包括癌癥等疾病相關(guān)[5,6]。 研究人員發(fā)現(xiàn)，在HLA-DRB1蛋白上添加L-巖藻糖會使其定位于黑色素瘤細(xì)胞表面，從而觸發(fā)CD4+T細(xì)胞介導(dǎo)的抗腫瘤免疫細(xì)胞活性，黑色素瘤中較高水平的 L-巖藻糖與較少的侵襲性疾病和更好的治療反應(yīng)相關(guān)。

首先，研究人員使用NRAS G13D突變小鼠黑色素瘤 (SW1) 模型9評估L-fuc誘導(dǎo)的itICs 變化如何促進(jìn)黑色素瘤抑制，發(fā)現(xiàn)通過膳食補(bǔ)充劑提高 L-巖藻糖水平可以抑制腫瘤，顯著增加 TIL 并增強(qiáng)動物模型中某些免疫療法的療效。磷酸化蛋白質(zhì)組學(xué)和巖藻糖基化蛋白質(zhì)組學(xué)分析表明，淋巴結(jié)流出的抑制完全消除了L-fuc 觸發(fā)的腫瘤抑制，尤其是L-FUC觸發(fā)的腫瘤抑制與腫瘤內(nèi)CD4+T中樞和效應(yīng)記憶亞群的增加有關(guān)。這些數(shù)據(jù)表明，黑色素瘤巖藻糖基化與小鼠和人類腫瘤內(nèi) CD3+T細(xì)胞增加相關(guān)，并且可以通過口服L-fuc來增強(qiáng)以增加 itICs并抑制BRAF-和NRAS -突變黑色素瘤。

為了鑒定有助于巖藻糖基化觸發(fā)、CD4 + T 細(xì)胞介導(dǎo)的黑色素瘤抑制的黑色素瘤蛋白，研究人員對來自人黑色素瘤細(xì)胞的巖藻糖基化蛋白進(jìn)行液相色譜-質(zhì)譜 (LC-MS/MS) 分析，其中MHC-I和MHC-II蛋白HLA-A和HLA-DRB1分別被確定為唯一的抗原呈遞和質(zhì)膜蛋白T細(xì)胞調(diào)節(jié)功能。HLA-DRB1 N48G glycofucomutant 在 LPD 測定中不與 AAL 結(jié)合，證實(shí)了 N-連接聚糖上 N48 處的巖藻糖基化。因此，巖藻糖基化HLA-DRB1誘導(dǎo) itICs 和黑色素瘤抑制，并調(diào)節(jié) HLA-DRB1 定位和免疫效應(yīng)。

據(jù)報道，MHC-II的表達(dá)與增強(qiáng)的抗 PD1 功效相關(guān)[7]。研究人員檢測了使用口服L-fuc是否能夠增加CD4+T細(xì)胞介導(dǎo)的itICs誘導(dǎo)和抑制腫瘤，繼而可用于增強(qiáng)抗PD1功效。結(jié)果顯示，在動物模型中，L-fuc的腫瘤抑制作用低于單獨(dú)的抗 PD1 療法，而是與抗 PD1 療法聯(lián)合使用可增強(qiáng)持久抑制。此外，單獨(dú)給予L-fuc可增加瘤內(nèi)CD4+T中樞和效應(yīng)記憶細(xì)胞，當(dāng)與抗 PD1 療法聯(lián)合使用時效果會增加，cDC2 細(xì)胞和moDCs在淋巴結(jié)中擴(kuò)增。

黑色素瘤巖藻糖基化對黑色素瘤抗PD1治療有何臨床意義呢？

為了評估腫瘤特異性巖藻糖基化和個體腫瘤細(xì)胞的總/巖藻糖基化HLA-DRB1和腫瘤內(nèi)CD4+T細(xì)胞數(shù)量與單藥抗 PD1 治療應(yīng)答狀態(tài)的相關(guān)性，研究人員在來自兩名不同反應(yīng)者和兩名非反應(yīng)者患者的原發(fā)性黑色素瘤活檢，然后進(jìn)行單細(xì)胞分段信號定量。與無反應(yīng)者相比，有反應(yīng)者的腫瘤明顯包含具有高水平巖藻糖基化和總HLA-DRB1。盡管與無反應(yīng)者相比，兩名反應(yīng)者中只有一名的腫瘤含有黑色素瘤細(xì)胞，其巖藻糖基化HLA-DRB1水平升高，這種趨勢反映了瘤內(nèi)CD4+T細(xì)胞計數(shù)的趨勢，與巖藻糖基化HLA-DRB1 在CD4+T細(xì)胞介導(dǎo)的腫瘤抑制中的作用一致。

總而言之，研究團(tuán)隊結(jié)合動物實(shí)驗(yàn)和人類腫瘤活檢組織，發(fā)現(xiàn)膳食糖的給藥作為增加 itICs 和增強(qiáng)免疫檢查點(diǎn)阻斷抗 PD1 劑功效的一種方式。添加L-巖藻糖可誘導(dǎo)黑色素瘤細(xì)胞中MHC-II蛋白HLA-DRB1巖藻糖基化并在細(xì)胞表面富集，觸發(fā)CD4+T細(xì)胞介導(dǎo)的itIC增加和抗腫瘤免疫，增強(qiáng)免疫檢查點(diǎn)阻斷療法反應(yīng)。

“我們的研究結(jié)果確定并描述了L-巖藻糖調(diào)節(jié)黑色素瘤和免疫細(xì)胞之間重要界面的分子機(jī)制。這種機(jī)制可以通過簡單地喂食 L-巖藻糖來進(jìn)行治療，這表明一種具有挑釁性且?guī)缀踹`反直覺的可能性：使用糖來抗癌，”本文通訊作者Lau博士談道。

HLA-DRB1的巖藻糖基化是黑素瘤中itICs豐度的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子，并且這種機(jī)制與巖藻糖基化調(diào)節(jié)的CD4+T細(xì)胞生物學(xué)協(xié)同，可以通過口服L-fuc 給藥進(jìn)行治療。機(jī)制決定因素的闡明有望促進(jìn)科學(xué)家對黑色素瘤和其他癌癥的免疫生物學(xué)的理解，并為實(shí)施巖藻糖基化和/或巖藻糖基化HLA-DRB1作為生物標(biāo)志物和L-fuc作為治療劑提供理論基礎(chǔ)。

展望未來，Lau博士和他的團(tuán)隊希望將此臨床前研究轉(zhuǎn)化為更直接地療法幫助患者，并確定L-巖藻糖可以增強(qiáng)免疫療法的程度，即從黑色素瘤患者的小型臨床試驗(yàn)開始。