RNA结合蛋白（FMRP）高表达促进肿瘤细胞的免疫逃逸
肿瘤细胞在和宿主免疫系统的斗争过程中，进化出各种机制，来逃避免疫细胞的识别以及杀伤。这也给化疗及免疫疗法在内的多种肿瘤治疗造成了极大的挑战。近期，洛桑联邦理工学院的研究人员在肿瘤免疫逃逸的研究取得了新的突破，在《Science》上发表了题为“Aberrant hyperexpression of the RNA binding protein FMRP in tumors mediates immune evasion”的论文。该研究指出脆性X染色体智力迟滞蛋白（Fragile X mental retardation protein，FMRP）的表达上调可促进肿瘤细胞的免疫逃逸。
脆性X染色体智力迟滞蛋白是由FMR1基因编码的RNA结合蛋白。FMRP在大脑的神经细胞上呈高表达，可以结合并调控数百种神经细胞相关的mRNA的翻译以及稳定性。近年来，有些研究发现FMRP与肿瘤的潜在关联：高表达FMRP的肿瘤细胞扩散性、转移性更强，但FMRP在肿瘤发生及发展中的具体功能以及机制尚不明朗。
研究人员首先利用组织芯片检测人或小鼠的胰腺癌、结肠癌、三阴性乳腺等肿瘤组织，结果显示，相对于正常组织，FMRP在肿瘤组织呈高表达（见图1）。进一步的分析发现，FMRP在肿瘤组织的异常高表达不是由于FMR1基因突变或者扩增，而原癌基因Myc的激活才是导致FMRP在肿瘤中高表达的原因之一。
图1 FMRP在多种人类/小鼠肿瘤中表达上调
为了探究FMRP高表达在肿瘤进展中发挥的作用，研究人员利用CRISPR-Cas9技术构建了小鼠PDAC肿瘤细胞FMR1基因敲除细胞系，分别将野生型（WT）或FMR1敲除（FMRP-KO）的肿瘤细胞注射至小鼠体内。对比研究发现，在免疫正常的小鼠体内，FMRP-KO可以抑制肿瘤的生长，延长小鼠的总体生存期，而在缺乏T细胞以及B细胞的免疫缺陷鼠中则没有效果（见图2）。
图2 FMRP敲除可以抑制免疫正常小鼠的肿瘤生长，延长生存期
研究人员取免疫正常小鼠的胰腺和结肠肿瘤组织进行染色分析，发现FMRP敲除小鼠的肿瘤被大量CD8+ T细胞浸润，而WT小鼠的肿瘤基本上未出现浸润。另外，研究人员对FMRP敲除的胰腺肿瘤进行流式分析，结果显示，IFNγ、GZMB、TNFα等影响肿瘤微环境的指标在WT和KO型比较差异显著，这提示FMRP的缺失可能诱发了抗肿瘤的适应性免疫。研究人员使用抗CD8/CD4抗体处理种植FMRP-KO肿瘤的小鼠，发现肿瘤生长基本恢复到和WT肿瘤相近的水平，这提示T细胞是抑制FMRP-KO肿瘤生长的关键性免疫细胞。
图3 CD4+/CD8+ T细胞可引发FMRP-KO肿瘤炎症
FMRP敲除是如何诱发抗肿瘤免疫的？研究人员发现，关键在于肿瘤微环境的变化。为了探索这一变化发生的机制，研究人员对WT和FMRP-KO PDAC肿瘤进行单细胞RNA测序（scRNA-seq），使用已发表的细胞类型特异性基因特征，对两种细胞进行聚类分析。结果显示，WT与FMRP-KO肿瘤的细胞组分存在显著差异。和野生型相比，FMRP-KO肿瘤细胞的比例明显降低。鉴于FMRP-KO 肿瘤细胞在培养中的增殖能力和在免疫缺陷小鼠中作为肿瘤生长的能力未受损害，这一结果暗示了T淋巴细胞的细胞毒性。另外可以观察到，浸润淋巴细胞的占比显著增加，揭示了CD8+ 和CD4+ T细胞的浸润可导致FMRP-KO肿瘤生长受损。以上结果进一步证实FMRP-KO肿瘤的微环境完全不同于WT肿瘤。相比于WT肿瘤，FMRP敲除肿瘤中的淋巴细胞，尤其是杀伤性的效应CD8+ T细胞增多，而调节性T细胞大幅减少。尽管FMRP-KO肿瘤中肿瘤细胞数目减少，但是肿瘤细胞与淋巴细胞之间的交流增多，且主要通过CCL配体以及CXCL受体信号通路。进一步机制研究表明，FMRP-KO促使肿瘤细胞高表达 CCL7，进而促进更多CD8+ T浸润肿瘤并促进其增殖。同时，FMRP-KO肿瘤降低表达IL-33，从而减少ST2受体阳性的调节性T（Treg）细胞浸润肿瘤而抑制淋巴细胞活性（图4）。此外，FMRP-KO也被发现间接促使M1巨噬细胞表达促炎症分子CCL9，从而招募更多CCR5和CXCR3受体阳性的CD8+ T浸润并杀死肿瘤细胞。
图4 癌细胞FMRP上调表达缺失对肿瘤微环境的影响
综上所述，FMRP作为一种RNA结合蛋白，可结合免疫基因相关mRNA并调控其蛋白表达，改变肿瘤微环境中的基因表达和细胞网络，进而阻止免疫系统对肿瘤的攻击，促进肿瘤细胞的免疫逃逸。
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