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Nature最新研究:空间单细胞蛋白组发现PPP2R1A突变改善免疫治疗响应的免疫增效机制
【概要描述】PPP2R1A突变是预测癌症免疫治疗响应的重要分子标志物
- 分类:华盈视角
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- 发布时间:2025-07-07 15:56
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卵巢透明细胞癌(OCCC)是卵巢癌中预后最差的亚型,5年生存率不足20%。80%的OCCC患者铂类化疗后6个月内复发,并且对PD-1/PD-L1单药免疫治疗响应率仅5-15%,远低于其他癌种。尽管OCCC患者对CTLA-4+PD-1/L1联合疗法获益更显著,但是仅15% OCCC患者响应联合治疗,急需筛选获益人群的分子标志物。现有生物标志物(如PD-L1表达、肿瘤突变负荷)无法有效预测OCCC患者对免疫检查点抑制(ICB)的响应。近期,《Nature》杂志发表了一项题为“PPP2R1A mutations portend improved survival after cancer immunotherapy”的论文。该研究分析了34例铂治疗耐药的OCCC患者的临床队列数据,收集了CTLA-4+PD-1/L1联合治疗前和治疗中的组织活检样本,开展了基因组、转录组和PhenoCycler-Fusion(PCF)空间单细胞蛋白组(CODEX)的多模态研究。研究发现了PPP2R1A的功能缺失突变通过重塑肿瘤免疫微环境,显著提升了癌症患者对免疫治疗的响应,为个体化免疫治疗提供新靶点及预测工具。

| 01、PPP2R1A突变显著改善ICB疗效
基因组测序发现了11例患者存在PPP2R1A功能失活突变。生存分析揭示了PPP2R1A突变组的总生存期(OS)和无进展生存期(PFS)都显著高于野生型组。

| 02、PPP2R1A突变重塑肿瘤免疫微环境
研究首先对29例患者治疗前的样本及14例配对的治疗中样本进行了转录组测序。结果发现了突变组肿瘤中适应性免疫应答通路增强。免疫细胞反卷积分析揭示了只有在PPP2R1A突变组中,CD8+ T细胞和激活的NK细胞在治疗后显著上调。
为了更全面的解析免疫细胞表型及其空间互作关系,研究采用了PCF空间单细胞蛋白组(CODEX)对28例样本进行了26种抗体的检测,总共分析了~40万个单细胞。结果发现了在治疗前的PPP2R1A突变肿瘤中,MHC-II+的免疫细胞显著富集,CD20+的B细胞及增殖的B细胞(Ki67+CD20+)和生发中心B细胞(CD20+CD21+Ki67+)显著富集。PPP2R1A突变肿瘤外围明显存在三级淋巴结构。一致于转录组数据,CD45+CD56+的NK细胞也在PPP2R1A突变肿瘤中显著增加。这些结果说明了PPP2R1A突变在基线期就激活了抗肿瘤免疫,治疗后会显著增强。

空间细胞邻域分析发现了只有在PPP2R1A突变的肿瘤细胞邻近区域,表达PD-1的记忆CD8+T细胞亚群(CD45RO+PD-1+CD8+)在免疫治疗后显著增加。CD45RO记忆T细胞可以介导ICB持续反应,在PPP2R1A野生型肿瘤中缺乏这个亚群是疾病控制时间短的原因。

| 03、靶向PPP2R1A增强免疫治疗
体外实验发现了敲除PPP2R1A、药理学抑制PPP2R1A或者过表达突变型PPP2R1A都会显著提升CAR-T对肿瘤细胞的杀伤效率。人源化PDX模型中,PPP2R1A突变组抗PD-L1治疗显著抑制肿瘤生长,但是野生型无效。这些结果说明靶向抑制PPP2R1A的功能可以显著增强免疫治疗的效果。

| 04、跨癌种普适性
最后研究者通过泛癌分析证实了PPP2R1A突变患者接受ICB后生存显著延长,与其他治疗方式无关。尤其是在高突变率的子宫内膜癌队列中,PPP2R1A突变组接受仑伐替尼+帕博利珠单抗治疗后OS显著延长。

| 总结与讨论
该研究发现了PPP2R1A突变可作为预测ICB响应的独立标志物,尤其适用于OCCC及子宫内膜癌等高突变率癌种。特别是该研究利用PCF空间单细胞蛋白组可视化了"免疫细胞-肿瘤细胞"相互作用的空间图谱,捕捉了治疗前后免疫微环境的动态演变。PCF空间单细胞蛋白组不仅验证了PPP2R1A突变的免疫增效机制,更为实体瘤免疫微环境研究提供了范式转换——从"分子表达"迈向"空间生态"。
附:本文PCF空间单细胞蛋白组检测的抗体信息

华盈生物空间多模态研究体系

PCF空间单细胞蛋白组成像示例

| 相关文献
Dai Y, Knisely A, Yano M, Dang M, Hinchcliff EM, Lee S et al.PPP2R1A mutations portend improved survival after cancer immunotherapy.Nature. 2025. Online ahead of print.
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