本期遗传学与整合组学课题组为大家带来的是年十一月发表在CANCERDISCOVERY的‘EpigeneticandTranscriptionalControloftheEpidermalGrowthFactorReceptorRegulatestheTumorImmuneMicroenvironmentinPancreaticCancer’一文，描述表皮生长因子受体表观遗传和转录调控对胰腺癌影响的研究。
Part.01研究背景许多癌症类型，包括胰腺导管腺癌（PDA），在没有微卫星不稳定性的情况下，对免疫检查点封锁（ICB）的反应可忽略不计。这种不良反应归因于肿瘤微环境中的免疫抑制条件（TME），包括浸润CD8T细胞的稀缺和功能障碍，因为肿瘤浸润CD8T细胞的丰度和活性增加，增强了不同类型癌症的免疫治疗。越来越清楚的是，肿瘤细胞通过释放能积极驱动T细胞排斥和免疫治疗耐药性的分泌因子，在建立宽容免疫性TME中发挥着核心作用。虽然有报道称一些癌细胞内在的途径会影响免疫TME的组成，但这一过程的关键遗传和表观遗传驱动因素在很大程度上仍不清楚。在本研究中，我们进行了靶向体内CRISPR筛选，并确定赖氨酸去甲基化酶3A（KDM3A）是免疫TME的一种有效的表观遗传调节因子。缺乏KDM3A的癌细胞引起淋巴细胞和髓细胞浸润显著改变的肿瘤，对联合免疫治疗的反应显著改善。功能研究表明，肿瘤细胞内在KLF5、SMAD4、或表皮生长因子受体（EGFR）可增加T细胞浸润，提高先前难治性肿瘤的免疫治疗反应性。此外，使用EGFR抑制剂厄洛替尼治疗已确定的肿瘤足以促进T细胞炎症性TME。
Part.02简介尽管免疫疗法已经彻底改变了癌症治疗，但胰腺导管腺癌（PDA）患者很少对这些治疗有反应，其失败归因于肿瘤微环境（TME）中T细胞浸润和活化不良。我们进行了体内CRISPR筛选，发现赖氨酸去甲基化酶3A（KDM3A）是PDA免疫治疗反应的一种有效的表观遗传调节剂。在机制上，KDM3A通过krueppel样因子5（KLF5）和SMAD家族成员4（SMAD4）调节表皮生长因子受体（EGFR）的表达。肿瘤细胞中KDM3A、KLF5、SMAD4或EGFR的消融改变了免疫TME，并使肿瘤对联合免疫治疗敏感，而使用EGFR抑制剂埃洛替尼治疗已建立的肿瘤，则促使肿瘤内T细胞的剂量依赖性增加。本研究定义了肿瘤细胞调节其免疫微环境的表观遗传转录机制，并强调了EGFR抑制剂作为PDA免疫治疗增敏剂的潜力。
Part.03实验思路Part.04研究结果体内CRISPR筛选可识别PAD中肿瘤免疫的表观遗传调节因子
为了系统地研究调节抗肿瘤免疫的肿瘤细胞内在表观遗传因子，我们设计了一种以体内为重点的CRISPR筛选策略（图1A）。首先，我们设计了c5肿瘤细胞克隆以稳定表达Cas9，然后用一个单一的sgRNA文库转染它，我们对转染的细胞进行传代，体外12天以进行基因组编辑，然后将细胞移植到具有免疫活性的C57BL/6小鼠中。11天后，再用媒介物或GAFCP治疗小鼠12到14天。在植入前的两个时间点（“T0”和“预注射”）以及在实验结束时从对照和GAFCP治疗的肿瘤中收集样品。测序后，测量每个样品的每个sgRNA的表示，并与所有其他样品成对比较。我们的筛选策略可以检测控制抗肿瘤免疫力以调节体内肿瘤生长的基因。图1肿瘤细胞固有的KDM3A抑制PAD的抗肿瘤免疫我们接下来比较了GAFCP组中与Ctrl组肿瘤细胞中被sgRNAs耗尽的靶向基因。我们提出了7个表观遗传调节因子作为免疫治疗反应的潜在抑制因子（图1B）。我们分别敲除c5中的所有七个基因，考虑到免疫TME的组成，特别是T细胞和髓细胞，决定了PDA肿瘤对GAFCP治疗的反应性，我们通过流式细胞术筛选了突变克隆衍生的肿瘤的免疫浸润变化。在7个突变体中的5个（Prdm8、Atf2、Kdm3a、Ep和Prdm5）中，我们观察到瘤内T细胞显著增加，瘤内髓系细胞显著减少，提示免疫环境的重编程。然后，我们删除了第二个PDA肿瘤细胞克隆（c2）中排名前三的序列（Prdm8、Atf2和Kdm3a），并观察到Kdm3a突变体中免疫浸润的类似变化，但其他两个基因中没有。一项来自癌症基因组图谱（TCGA）的数据分析显示，Kdm3a是7个候选基因中唯一一个在PDA中表达升高与临床预后差相关的基因。因此，我们