学术报告

作者和发表信息

本文作者包括Renáta Váraljai、Lisa Zimmer、Yahya Al-Matary等，来自多个研究机构，包括德国埃森大学医院皮肤科等单位。这项研究发表于《Nature Cancer》期刊，论文标题为“Interleukin 17 signaling supports clinical benefit of dual CTLA-4 and PD-1 checkpoint inhibition in melanoma”，DOI地址为：https://doi.org/10.1038/s43018-023-00610-2。

学术背景与研究目的

该研究聚焦于黑色素瘤（melanoma）领域中的免疫检查点抑制（immune checkpoint inhibition, ICI）治疗。免疫检查点抑制疗法对改善晚期黑色素瘤患者的生存率起到了重要作用，尤其是在抗PD-1（programmed cell death protein 1）抗体Nivolumab联合抗CTLA-4（cytotoxic T lymphocyte-associated protein 4）抗体Ipilimumab（即“Dual ICI”双药治疗）中。然而，患者的治疗反应存在显著差异，仅部分患者受益于ICI，而多数患者最终复发或遭遇3-4级免疫相关不良事件（immune-related adverse events, irAEs）。

此前CheckMate 067研究表明，双ICI治疗相比单药治疗（Nivolumab或Ipilimumab）表现出较高的长时间生存率和无疾病进展期（PFS）。但观察到BRAF V600突变的患者在双ICI方案中生存时间显著长于BRAF野生型（WT）患者，表明BRAF突变可能与ICI的疗效存在关联。然而，目前缺乏明确的生物标志物来预测疗效差异或用于治疗前患者的风险分层。因此，本研究旨在揭示BRAF相关的免疫学机制，探索IL-17信号通路（Interleukin-17 signaling pathway）的潜在作用，并调查其是否能够用作预测治疗反应的生物标志物。

研究流程详细说明

总体设计

研究分为多个实验步骤，分别分析了基础肿瘤特性、IL-17基因表达签名（gene expression signatures, GES）对治疗反应的预测性能，同时结合小鼠模型和患者血浆样本开展多层次验证。

第一步：肿瘤样本基因表达分析

研究从预处理的黑色素瘤肿瘤样本中，选取77例BRAF V600突变（BRAF-mutant, BRAF-MT）患者和79例BRAF野生型（BRAF-wild type, BRAF-WT）患者样本，运用Nanostring技术进行了基因表达谱分析。重点筛查与免疫反应或耐药性相关的基因上调情况。

结果：
基因表达谱显示BRAF-MT肿瘤中与IL-17信号通路、TH17细胞分化相关的路径显著富集。IL-17家族中的核心基因（IL-17A、IL-17B等）在BRAF-MT肿瘤中的表达显著高于BRAF-WT样本，提示TH17免疫通路可能在BRAF-MT患者中发挥更为重要的作用。

第二步：多数据集验证IL-17信号的关联性

研究对TCGA-SKCM数据集进行再分析（363例肿瘤样本）。进一步关联IL-17信号通路活性与MAPK（mitogen-activated protein kinase）路径突变（如BRAF、NRAS、NF1）。此外，研究对另外4个RNA-Seq数据集（已接受ICI治疗患者的肿瘤样本，涵盖多种治疗方案）进行了回顾性分析，以评估IL-17信号对双ICI与单ICI的方法学预测能力。

结果：
1. TCGA-SKCM数据表明，IL-17信号的高基因表达与MAPK通路突变显著相关。
2. 在RNA-Seq治疗数据集中，高IL-17信号患者仅在双ICI治疗中表现出显著的PFS提高（HR 0.45，P=0.0057），而单药治疗组无显著变化。

第三步：IL-17-TH17信号在小鼠模型中的验证

采用两种同基因小鼠黑色素瘤模型，分别是ICI敏感型（BRAF WT, MT/RET模型）和ICI耐药型（BRAF V600E, PTEN缺失模型）。分别通过以下实验验证IL-17信号在双ICI疗效中的机制： 1. 注射中和IL-17A抗体（α-IL-17A）以抑制IL-17信号，或补充重组鼠IL-17A（rm-IL-17A）。 2. 分析肿瘤生长、血清IL-17A水平及与肿瘤相关的浸润性免疫细胞（如中性粒细胞和CD8+ T细胞）变化情况。

结果：
1. 在ICI敏感模型中，中和IL-17显著抵消双ICI的抗肿瘤效应，并减少T细胞活化水平。
2. 在ICI耐药模型中，补充rm-IL-17A增强肿瘤浸润性T细胞招募能力并改善ICI疗效。

第四步：患者血清样本检测与预后分析

分析了121名已接受ICI治疗患者（70名接受双ICI，51名接受抗PD-1单药）的血浆样本，测量治疗前和随访期的IL-17A及相关细胞因子水平。

结果：
1. 血清高水平IL-17A浓度在双ICI治疗组中与更长的PFS相关（HR 0.32，P=0.0199）。
2. 双ICI治疗组患者在基线及早期治疗反应时显示更高的TH17相关细胞因子水平，而这在单药PD-1治疗组中未呈现显著规律。

主要结果总结与结论

研究发现： 1. IL-17信号通路在BRAF突变型黑色素瘤中显著活跃，并与T细胞及中性粒细胞的肿瘤浸润水平相关。 2. IL-17高表达患者更适合接受双ICI方案，其较高基础IL-17水平可用作生物学标志物预测患者对ICI的治疗反应。 3. 小鼠实验中的IL-17信号抑制实验进一步证实其信号通路在免疫反应启动中的关键作用。

科学意义与应用价值：
研究为BRAF-MT患者的ICI治疗前预测分层提供了新的可能性，IL-17A可作为双ICI疗法的潜在预后标志物，同时为探讨TH17细胞在肿瘤免疫的复杂作用奠定了基础。另外，本研究提示联合操作IL-17和免疫检查点抑制的潜力，为未来ICI组合疗法铺平了道路。

研究亮点

1. 生物标志物的识别：IL-17信号显著与患者ICI反应相关，是潜在的生物学预测因子。
   
2. 路径解析：首次深入揭示IL-17和MAPK活化的共调控关系，并证明IL-17信号有助于双ICI治疗响应。
   
3. 跨层次验证：整合了分子机制、小鼠模型及患者血浆数据，科学严谨且多角度全面。