致癌性PIK3CA突变通过IRF1-NLRC5-MHC-I轴增强尿路上皮癌的肿瘤免疫原性

背景：免疫检查点抑制剂（ICIs）显著改善了转移性尿路上皮癌（mUC）的总生存期。然而，治疗反应的预测性生物标志物仍未充分明确。尽管一些基因组改变被认为在其他癌症中调节肿瘤免疫原性和ICI敏感性，但在mUC中的证据仍然有限，值得进一步研究。方法：我们回顾性分析了67例接受ICIs治疗的mUC患者，并使用440基因癌症panel进行了靶向下一代测序。评估了肿瘤突变负荷（TMB）、基因组改变和临床结果，以确定与ICI反应相关的生物标志物。使用与或不与抗程序性死亡配体1（PD-L1）处理的外周血单个核细胞（PBMCs）共培养的尿路上皮癌细胞系进行功能研究，以评估肿瘤活力、细胞因子反应和抗原呈递。采用基因敲低和过表达实验、定量PCR、免疫荧光和蛋白质印迹来评估细胞因子产生、抗原呈递机制成分和主要组织相容性复合体（MHC）I类表达。使用CRISPR/Cas9介导的敲除同基因小鼠模型进行体内验证，并通过免疫组织化学和流式细胞术评估肿瘤生长、免疫浸润和治疗反应。结果：对ICI单药治疗有反应的患者表现出显著更高的TMB以及PIK3CA、ADAMTSL1、NSD1和PRKDC突变的富集。热点PIK3CA突变与多个TCGA泛癌、乳腺癌和结直肠癌队列中TMB升高相关。在功能上，PIK3CA突变型肿瘤细胞与PBMCs和抗PD-L1共培养时表现出增强的细胞毒性，而PIK3CA敲低则消除了这种效应。沉默PIK3CA降低了促炎细胞因子（干扰素-γ、肿瘤坏死因子-α、白细胞介素（IL）-2、IL-6）和CD8+效应分子（颗粒酶B、穿孔素A）的表达，而PIK3CA E545K过表达则恢复了这些免疫介质。机制上，PIK3CA突变通过IRF1-NLRC5-MHC-I轴增强抗原呈递，增加了HLA-A和B2M的表达。在体内，PIK3CA缺陷肿瘤显示出对抗PD-L1治疗的反应减弱、CD8+ T细胞浸润减少以及MHC-I表达减弱。结论：本研究首次确定PIK3CA突变是一种免疫调节驱动因子，通过激活尿路上皮癌中的IRF1-NLRC5-MHC-I通路来增强肿瘤免疫原性。