乙酰化修饰阅读器BRD4调控调节性B细胞抑制宿主CD8细胞功能介导胶质瘤免疫逃逸的机制研究

Current therapeutic approaches for glioblastoma (GBM) have poor efficacy, and average patient survival is short. Bromodomain containing 4 (BRD4) is a protein highly expressed in GBM patients, which is directly involved in the inhibition of host anti-tumor immune response mediated by regulatory B cells (Breg). Our preliminary data demonstrate that BRD4 inhibitors hinder glioma formation in a tumor model in nude mice, and furthermore elicit the activity of CD8+ T cells in tumors grown in immune-competent mice, while having no impact on the normal immune function in tumor-free mice. We hypothesized that BRD4 could regulate Breg activity on CD8+ cells, which is responsible for glioma immune escape by a cytokine-dependent mechanism. We now aim at: i) investigating the effects of BRD4 activity on the phenotype and function of Breg and CD8 cells found in GBM microenvironment; ii) validating the efficacy of targeted therapy with small molecular inhibitors of BRD4; and iii) identifying key signaling molecules involved in BRD4-dependent control of Breg/CD8 cell regulatory cascade responsible for immune escape in glioma. We thus expect to elucidate the mechanisms underlying the role of BRD4 in glioma immune escape, and provide new molecular targets for the treatment of glioma patients.

胶质母细胞瘤（GBM）治疗效果差，生存期短，溴结构域蛋白4（BRD4）在GBM组织中高表达，直接参与调节性B细胞（Breg）抑制宿主抗肿瘤免疫反应；我们预实验结果表明BRD4抑制剂抑制免疫功能缺陷裸鼠脑胶质瘤形成，激活免疫功能正常胶质瘤小鼠CD8阳性细胞，而对无瘤免疫功能正常小鼠免疫功能无影响。我们假设：BRD4以细胞因子依赖性机制调控胶质瘤激活调节性B细胞抑制宿主CD8细胞激活是胶质瘤免疫逃逸的重要环节。本项目拟从细胞因子角度入手，研究BRD4对GBM微环境Breg及CD8细胞表型和功能的影响；验证基于BRD4的小分子抑制剂靶向治疗疗效；筛选及鉴定1-2种参与BRD4调控Breg抑制宿主CD8细胞激活的主要成分或关键信号分子。本项目可阐明BRD4调控调节性B细胞抑制宿主CD8细胞激活的分子机制，为临床治疗胶质瘤提供新的分子靶标。

脑胶质瘤是颅内最常见的原发肿瘤，占中枢神经系统肿瘤的30％以上。WHO将脑胶质瘤分为四级，I级及II级被认为是低级别胶质瘤，III级及IV级则被认为是高级别胶质瘤，绝大部分胶质瘤患者都是高级别胶质瘤。目前临床治疗脑胶质瘤推荐以手术切除肿瘤为主，辅以化疗和放疗的标准治疗方案，然而，治疗效果有限，特别是对于IV级多形性胶质母细胞瘤（GBM），即使通过积极的手术治疗、放疗、化疗，GBM中位生存期也仅有14个月，5年生存率仅9.8%。近年来开展的一些创新药物临床试验，虽然部分药物延长了患者无病生存期，但并没有带来总生存的获益。BRD4在包括GBM在内的多种类型恶性肿瘤组织高表达，BRD4抑制剂或敲低BRD4表达能显著抑制肿瘤细胞恶性生物学行为，是肿瘤有效治疗靶点；进一步研究发现BRD4抑制剂可高效透过血脑屏障，靶向杀伤GBM肿瘤组织而对周边正常组织杀伤作用小，可明显延缓甚至逆转GBM恶性演进，和其他机制创新型药物联用效果更好；BRD4抑制剂诱导细胞周期停滞，抑制致癌基因/通路及激活肿瘤抑制基因，干扰BET和转录因子E2F1的转录调控，抑制NF-κB信号通路等机制来发挥抗GBM作用。我们开展了一系列前期探索工作，采用人胶质瘤细胞系，打入免疫功能缺陷的BALB/C裸鼠颅内，形成颅内胶质瘤原位模型，注射胶质瘤细胞后第10天开始腹腔注射BRD4抑制剂JQ1及NHWD-870治疗荷瘤GBM小鼠，并在注射胶质瘤细胞后第10天、17天及24天检测，小动物活体成像及荧光素酶强度分析表明：第10天裸鼠颅内即有胶质瘤形成，17天胶质瘤继续生长，第24天BRD4抑制剂JQ1及NHWD-870治疗组的荧光素酶强度显著弱于对照组；第24天取材脑组织，组织切片HE染色结果表明BRD4抑制剂JQ1及NHWD-870治疗组肿瘤体积明显小于对照组；BRD4抑制剂JQ1及NHWD-870明显延长荷瘤GBM小鼠生存期；荷瘤GBM组织切片免疫组化结果表明BRD4抑制剂显著抑制增殖指数Ki67表达，抑制NF-κB信号通路激活及抑制抑制性分子PD-L1表达，相关研究工作正在积极推进。.本项目目前已在国际期刊发表论文4篇，授权国家发明专利1项，另有1项专利进入实审，在读1名硕士研究生。项目结题后，将继续推进研究工作，及时总结数据、撰写论文，并向基金委报送相关成果。