J IMMUNOTHER CANCER:CTLA4启动子低甲基化在初始诊断时是一种阴性预后生物标志物，但可预测透明细胞肾细胞癌中基于抗PD-1免疫疗法的反应和有利结果

在癌症免疫治疗时代，针对细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4 (CTLA-4)和/或程序性细胞死亡受体/配体1 (PD-1/PD-L1)轴的免疫检查点阻断(ICB)的应用改善了晚期透明细胞肾细胞癌(ccRCC)的临床疗效结果。

在癌症免疫治疗时代，针对细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4 (CTLA-4)和/或程序性细胞死亡受体/配体1 (PD-1/PD-L1)轴的免疫检查点阻断(ICB)的应用改善了晚期透明细胞肾细胞癌(ccRCC)的临床疗效结果。抗PD-1和抗CTLA-4的组合以及抗PD-1/PD-L1加酪氨酸激酶抑制剂(TKI)的组合目前都被用作转移性ccRCC的一线治疗，由于比较这些一线疗法的前瞻性临床试验仍在进行中，目前两种疗法组合在国际转移性肾细胞癌数据库联盟(IMDC)定义的中危组和低危组中被认为是等效的。然而，在目前这种情况下，转移性ccRCC的临床环境中缺少用于最佳前期治疗决策和治疗顺序的强大生物标志物。

图片来源：http://dx.doi.org/10.1136/jitc-2021-002949

肿瘤内在PD-L1的表达可预测各种肿瘤实体对抗PD-1ICB的反应，但在ccRCC中它的用途有限，此外，评估抗PD-1阻断有效性的预测性生物标志物在ccRCC中的相关性也有限，因为PD-1/PD-L1免疫轴在两种一线治疗中都是靶向的，作为当前一线治疗的骨干ccRCC治疗。尽管抗CTLA-4单药疗法具有高度的临床相关性，但目前也缺乏其强大的预测性生物标志物，在这种情况下，研究者最近的研究能够提供强有力的证据，表明CTLA-4编码基因CTLA4的甲基化状态可以预测黑色素瘤患者对抗PD-1和抗CTLA-4靶向ICB以及抗CTLA-4单药治疗的反应。因此，该研究全面分析了ccRCC中CTLA4的启动子DNA甲基化状态，涉及转录活性、临床病理参数（包括存活率和对ICB和TKI的反应）、免疫细胞浸润和干扰素-γ特征。了解ccRCC中CTLA4的表观遗传调控具有重要意义，因为它可能有希望作为预测性生物标志物，从而在个体化治疗时代的ccRCC患者中做出支持或反对ICB+ICB的更合理的治疗决策。

位于CTLA4中央启动子区域的两个胞嘧啶—磷酸—鸟嘌呤(CpG)位点的甲基化结果 图片来源：http://dx.doi.org/10.1136/jitc-2021-002949

为了在独立队列中验证上述结果，研究者使用了定量甲基化特异性聚合酶链式反应(qMSP)测定评估了波恩大学医院(UHB)非ICB队列(n=116)中的CTLA4启动子甲基化，qMSP靶向CpG1和一个位于CpG1上游13个碱基对(bp)的相邻CpG位点（称为CpG2），结果表明，与正常邻近肾组织(NAT)相比，两个评估的CpG位点在ccRCC中均显示出显著的低甲基化(p<0.001)，相反，ccRCC中的CTLA4mRNA表达增加。此外，两个分析的CpG位点都显示出高度的共甲基化(p<0.001)。随后，研究者分析了CTLA4基因的转录活性在多大程度上与其启动子区域的甲基化状态相关发现，在ccRCC中，启动子内两个CpG位点的低甲基化与CTLA4mRNA表达呈负相关，斯皮尔曼(Spearman)相关系数显著：CpG1:ρ=-0.54，CpG2:ρ=−0.51(p<0.001)，这些数据表明CTLA4基因的转录活性强烈依赖于其启动子甲基化。然而，在NAT中，CTLA4启动子甲基化与其mRNA表达之间没有明显的相关性，这可能是由于样本量低(n=24)或表明肿瘤特异性甲基化模式。

CTLA4mRNA表达和CpG1启动子甲基化与转移状态的关联 图片来源：http://dx.doi.org/10.1136/jitc-2021-002949

随后，该研究额评估了CTLA4启动子甲基化和CTLA4转录活性在多大程度上与转移扩散ccRCC进展的关键步骤和临床结果相关，发现原发性ccRCC(TCGA队列)中CTLA4过表达和同时发生的低甲基化与转移性扩散密切相关。通过中位CTLA4mRNA表达对队列进行二分后，过表达亚组在无事件(EFS,HR:1.23[95%CI:1.12-1.36],p<0.001)和总生存期(OS,HR:1.25,95%CI:1.14-1.38], p<0.001)方面表现出更差的临床病程，因此，CpG1的启动子低甲基化与不利的EFS(HR:0.36,(95%CI:0.22-0.60],p<0.001)和OS(HR:0.30,95%CI:[0.18-0.49],p<0.001)相关，而CpG2的甲基化状态仅显示一种趋势，与结果没有显著关联(EFS:HR=0.20,(95%CI:0.03-1.57), p=0.13; OS:HR=0.15,(95%CI:0.02-1.13), p=0.065)。

图片来源：http://dx.doi.org/10.1136/jitc-2021-002949

研究者发现CTLA4启动子低甲基化与丰富的免疫细胞浸润模式相关，这验证了上述基于免疫基因组RNA-Seq特征的结果，即初始诊断时原发性ccRCC组织中的CTLA4低甲基化与UHB非ICB队列中不利的EFS(HR:0.36 ,95%CI:0.17-0.78,p<0.010)和OS(HR:0.35,95%CI:0.16-0.75, p=0.007)显著相关。此外，治疗前肾细胞癌(RCC)样本中的CTLA4启动子低甲基化预测了ICB治疗反应，与CTLA4低甲基化肿瘤对免疫治疗的更好反应一致，ICB治疗开始后患者的PFS和OS延长(PFS:HR=1.94,95%CI:1.09-3.44), p=0.024; OS:HR=2.14,95%CI:1.01-4.57, p=0.048)。这一发现特别重要，因为相比之下，初始诊断时的CTLA4低甲基化与较差的生存相关。

在ccRCC中，重要的免疫检查点CTLA-4受启动子DNA甲基化的表观遗传调控，CTLA4启动子低甲基化是初步诊断ccRCC患者预后不良的强有力的生物标志物。CTLA4启动子低甲基化预测了该研究多中心ICB治疗的RCC队列中免疫治疗的反应和有利结果，因此，它代表了急需的预测性生物标志物的有希望的候选者，用于转移性ccRCC的最佳前期治疗决策。（生物谷 bioon）

参考文献

Niklas Klümper et al. CTLA4 promoter hypomethylation is a negative prognostic biomarker at initial diagnosis but predicts response and favorable outcome to anti-PD-1 based immunotherapy in clear cell renal cell carcinoma. Journal for ImmunoTherapy of Cancer (2021 Aug 26) doi：http://dx.doi.org/10.1136/jitc-2021-002949