利用DNA甲基转移酶抑制剂与PD-L1抑制剂调控三阴性乳腺癌MHC-I基因甲基化以增强免疫治疗效果的研究

　　本研究针对三阴性乳腺癌（TNBC）免疫治疗响应率低的问题，探讨了DNA甲基转移酶（DNMT）抑制剂与PD-L1抑制剂联合使用对主要组织相容性复合体I类（MHC-I）基因甲基化及表达的调控作用。研究发现不同TNBC细胞系对药物响应存在差异，联合治疗可显著抑制HLA-B和HLA-C基因甲基化并提升其表达，为TNBC的个性化免疫治疗提供了新策略。

　　

三阴性乳腺癌（TNBC）作为乳腺癌中最具侵袭性的亚型，因其缺乏雌激素受体（ER）、孕激素受体（PR）和人类表皮生长因子受体2（HER-2）的表达，治疗选择有限且预后较差。近年来，免疫检查点抑制剂（ICI）如PD-1/PD-L1抑制剂已成为TNBC的标准治疗选项，但总体响应率仍不理想。这主要源于肿瘤细胞通过多种机制逃避免疫监视，其中主要组织相容性复合体I类（MHC-I）分子的下调是关键环节。MHC-I分子（包括HLA-A、HLA-B和HLA-C）在肿瘤抗原呈递中发挥核心作用，其表达缺失会导致CD8⁺细胞毒性T淋巴细胞（CTL）无法有效识别和杀伤肿瘤细胞。研究表明，DNA甲基化等表观遗传机制可能参与调控MHC-I的表达，而DNA甲基转移酶（DNMT）抑制剂可能逆转这一过程。然而，DNMT抑制剂与PD-L1抑制剂联合使用在TNBC中的作用，特别是对MHC-I基因甲基化和表达的具体影响，尚缺乏系统研究。

为解决这一问题，Young Ju Jeong等人开展了本研究，论文发表在《Discover Oncology》上。研究人员利用TCGA数据库分析了MHC-I表达与DNA甲基化的相关性，并选用三株TNBC细胞系（BT-20、MDA-MB-231和BT-549）及一株管腔A型细胞系MCF-7作为对照，通过体外实验探讨了DNMT抑制剂（地西他滨和 Zebularine）和PD-L1抑制剂（阿特珠单抗）单用及联用对MHC-I基因表达和甲基化状态的影响。研究采用的主要技术方法包括：基于TCGA数据库的生物信息学分析、细胞培养与药物处理、MTT法检测细胞活力、qRT-PCR检测基因表达、甲基化特异性PCR（MSP）分析DNA甲基化状态。

3.1 Expression of MHC-I gene and DNA methylation in breast cancer: analysis using the TCGA database

通过TCGA数据分析，证实了MHC-I基因的mRNA表达与其DNA甲基化水平呈负相关（图1），这为表观遗传调控MHC-I表达提供了临床数据支持。

3.2 Expression of MHC-I and DNMTs in TNBC cell lines

qRT-PCR结果显示，TNBC细胞系中MHC-I的表达并非普遍低于MCF-7细胞系，其中BT-20细胞系的HLA-B表达显著高于MCF-7。DNMT表达分析表明，MDA-MB-231细胞系中DNMT1表达较高，而BT-20中DNMT3A和MDA-MB-231中DNMT3B表达较低（图2），提示DNMT与MHC-I表达存在负相关趋势。

3.3 DNA methylation status of MHC-I genes in TNBC cell lines

MSP分析显示，TNBC细胞系中MHC-I基因的DNA甲基化状态并未显著高于MCF-7细胞系（图3），表明除DNA甲基化外，其他调控机制可能也参与MHC-I表达调节。

3.4 Effect of DNMT inhibitor and PD-L1 inhibitor on DNMT expression in TNBC cell lines

药物处理后，地西他滨显著抑制了BT-549细胞系中DNMT3A和MDA-MB-231细胞系中DNMT3B的表达（图4a）。Zebularine处理后，所有TNBC细胞系中DNMT1表达均相对增加（图4b）。阿特珠单抗单独处理对DNMT表达抑制效果不明显（图4c），但与DNMT抑制剂联用后，对DNMT的抑制效果增强，尤其在MDA-MB-231细胞系中Zebularine与阿特珠单抗联用显著抑制了DNMT3A表达（图4d）。

3.5 Effect of DNMT inhibitor and PD-L1 inhibitor on MHC-I expression in TNBC cell lines

地西他滨处理后，BT-20细胞系中HLA-A表达显著增加，而MDA-MB-231细胞系中HLA-A和HLA-C表达显著降低（图5a）。Zebularine处理后，BT-549细胞系中HLA-B表达显著增加（图5b）。阿特珠单抗单独处理使BT-549细胞系中MHC-I表达相对增加（图5c）。联合治疗方面，地西他滨与阿特珠单抗联用使MDA-MB-231细胞系中HLA-C表达显著增加，而Zebularine与阿特珠单抗联用则使其显著降低（图5d）。

3.6 Effect of DNMT inhibitor and PD-L1 inhibitor on MHC-I gene methylation status in TNBC cell lines

DNMT抑制剂（地西他滨或Zebularine）单独或与阿特珠单抗联用，均能抑制HLA-B和HLA-C基因的甲基化，但对HLA-A基因的甲基化状态无显著影响（图6）。

研究结论与讨论部分强调，DNMT抑制剂和PD-L1抑制剂对TNBC细胞系的作用效果因细胞系和药物类型而异。联合治疗可协同抑制HLA-B和HLA-C基因甲基化并提升其表达，但在HLA-A基因上未见相同效应，提示基因特异性调控机制的存在。这些发现表明，表观遗传治疗与免疫检查点抑制剂联合应用可能通过增强肿瘤抗原呈递和T细胞介导的抗肿瘤 immunity，改善TNBC的免疫治疗效果。然而，研究的局限性包括仅使用体外模型、未验证其他表观遗传机制、细胞系间反应不一致等。未来研究需在动物模型和临床样本中验证这些发现，并探索预测治疗响应的生物标志物，以推动个性化治疗策略的发展。