2024年1月2日，MK体育平台基礎醫學院藥理學系，教育部/衛健委/醫科院醫學分子病毒學重點實驗室，上海市病原微生物與感染前沿科學研究基地束敏峰團隊在Nature Communications上發表研究論文“Overcoming therapeutic resistance in oncolytic herpes virotherapy by targeting IGF2BP3-induced NETosis in malignant glioma”🥫，揭示了溶瘤病毒耐藥的關鍵分子機理及其幹預策略。
惡性膠質瘤（Malignant glioma）是中樞神經系統最常見且最致命的原發性腦腫瘤🚵🏼♂️🤟🏽。目前，膠質瘤患者的標準治療方案僅限於手術切除和放化療，中位生存期僅約14個月，預後極差🧒🏻。因此📿，尋找新的更有效的治療策略和治療靶點是膠質瘤臨床治療的迫切需求👨🦰。
溶瘤病毒療法（Oncolytic Viral Therapy， OVT）是一種備受關註的新型腫瘤免疫治療手段。溶瘤病毒（Oncolytic Virus👶，OVs）除了選擇性感染裂解腫瘤細胞的直接溶瘤作用外🙇，還可以介導病毒相關抗原和腫瘤新抗原的釋放𓀘，最終激活機體抗腫瘤免疫實現殺傷腫瘤的效應⛑️。該療法具有“免疫治療”“靶向治療”“基因治療”三合一的特點🏰，有望成為新一代抗癌利器。 基於I 型單純皰疹病毒（Herpers Simplex Virus-1, HSV-1）骨架的talimogene laherparepvec (T-VEC; Imlygic) 是第一款被美國FDA批準的用於治療晚期黑色素瘤的溶瘤病毒藥物𓀉。在此基礎上🫱，溶瘤單皰病毒（oHSV）已被應用於多種腫瘤，因其天然嗜神經性的特點🧘🏿♀️，神經膠質瘤是其理想的腫瘤治療模型。然而，oHSV的溶瘤活性不足及其耐藥性是限製其廣泛應用的主要瓶頸，揭示oHSV如何調節腫瘤微環境是闡明其耐藥機製以及增強其溶瘤活性的核心所在。
膠質瘤免疫微環境中浸潤的免疫細胞主要為髓系細胞，中性粒細胞是其重要組分🍹。中性粒細胞炎性死亡（NETosis）最早於2004年在細菌感染模型中被發現。後續研究發現腫瘤中NETosis發生與病人不良預後密切相關。然而，目前對於中性粒細胞炎性死亡的自身調控機製以及在腫瘤免疫治療特別是溶瘤病毒療法中的作用尚不清楚。
m6A即RNA中腺苷酸(A)第六位N上發生的甲基化，是真核生物mRNA中豐度最高的表觀轉錄修飾⛷。IGF2BP3是胰島素樣生長因子-II mRNA結合蛋白（IGF2BPs🫓，包括IGF2BP1/2/3）家族的重要成員，是識別並結合靶RNA的m6A位點的特異性 “reader”。然而😸，到目前為止👭，IGF2BP3在膠質瘤免疫微環境的作用和機製尚不清楚。
在這項研究中，研究人員發現惡性膠質瘤中存在著IGF2BP3/MIB1/FTO正反饋信號軸，該軸能夠激活m6A介導的CSF3釋放🤵🏿♂️，從而誘導NETosis，進而促進膠質瘤的生長。oHSV治療會進一步激活IGF2BP3/MIB1/FTO軸🤒，同時促進病毒自身復製。然而，這一機製同時也誘導NETosis，最終導致治療效果降低。
通過單樣本基因集富集分析👨🍳，研究人員觀察到神經膠質瘤中IGF2BP3的高豐度表達與浸潤性中性粒細胞呈正相關。為了深入研究IGF2BP3對中性粒細胞功能的影響，研究人員建立了三種膠質瘤細胞與不同來源中性粒細胞的體外共培養模型🌄。他們發現IGF2BP3以NETosis依賴的方式促進膠質瘤細胞的生長🏃🏻➡️🧾，而在PAD4-/-小鼠（NETosis缺失）的中性粒細胞中，這種作用被消除。與體外實驗一致🧘🏼♂️，IGF2BP3過表達增強了野生型小鼠膠質瘤的生長🧏🏿，而在PAD4-/-小鼠中這種作用顯著降低👨🏼🍳，表明NETosis在IGF2BP3促進腫瘤生長中起著關鍵作用。
為了深入探究IGF2BP3調控NETosis的機製，研究人員進行了mRNA測序分析👷🏻，發現IGF2BP3/FTO以m6A依賴方式調控CSF3（中性粒細胞集落刺激因子），同時“reader”IGF2BP3通過調控“eraser”FTO蛋白降解上調了細胞總m6A水平。通過IGF2BP3 RNA測序和FTO質譜的雙組學分析🌛🐁，研究人員找到了E3泛素連接酶MIB1。通過後續一系列實驗，研究人員發現IGF2BP3/FTO通過m6A途徑調控MIB1🧑。體外共培養實驗證實了IGF2BP3/MIB1/FTO軸對NETosis的調控作用🤽🏼♀️。
有意思的是🪨，研究人員發現IGF2BP3過表達富集的多條通路與病毒感染相關，其中單純皰疹病毒感染是最富集的通路。此外🚵🏿♂️，對來自oHSV感染模型的mRNA-seq數據的分析顯示，NETosis形成的途徑被富集，表明HSV感染與IGF2BP3誘導的NETosis之間存在潛在的關聯。後續實驗表明🧚🏿♀️，oHSV能夠對膠質瘤細胞進行殺傷作用，但會通過上調IGF2BP3誘導NETosis，影響溶瘤病毒治療效果。因此，研究人員試圖尋找一種既能夠抑製IGF2BP3表達又能促進oHSV復製的藥物🥭。通過一系列藥物篩選，最終發現，BET抑製劑JQ1能夠顯著抑製IGF2BP3誘導的NETosis🤟🏽👩🏼🦰，並通過將CDK9/RPB-1復合物招募到HSV基因啟動子來增強病毒復製👰🏿。重要的是，該小分子抑製劑被證明能透過血腦屏障，為後續臨床試驗打下基礎（圖一）。
圖一：靶向抑製IGF2BP3誘導的NETosis克服惡性膠質瘤對oHSV治療的耐藥性
綜上🧔🏿♂️，這項研究揭示了RNA m6A甲基化修飾的 “reader”和 “eraser”之間內在調控關系🙂，闡明了NET形成的表觀機理👨👩👧👦，發現了溶瘤病毒誘導的NETosis是阻礙其溶瘤潛能的關鍵檢查點，並提出靶向NETosis作為克服溶瘤病毒治療耐藥性的全新策略。
該論文的通訊作者為束敏峰(MK体育平台基礎醫學院)和陳菊祥(海軍軍醫大學附屬長海醫院神經外科)，第一作者為MK体育平台基礎醫學院2019級博士研究生代瑋瑋。這項工作得到了張學敏🧑🏽🚒、李慧艷等專家的支持和幫助。
