Nhắm đích NEK9 để vượt qua kháng liệu pháp miễn dịch trong ung thư biểu mô tế bào gan bằng cách tái lập trình vi môi trường khối u

Điểm nhấn

• Kinase NEK9 được biểu hiện tăng rõ rệt trong ung thư biểu mô tế bào gan (hepatocellular carcinoma, HCC) và có tương quan với kết cục xấu hơn ở bệnh nhân.
• NEK9 thúc đẩy sự né tránh miễn dịch bằng cách phosphoryl hóa TRIM28 và USP46, làm ổn định NF-κB2 và cảm ứng biểu hiện PD-L1 và CXCL1.
• Hoạt tính của NEK9 dẫn đến rối loạn chức năng của tế bào T CD8+ và tuyển mộ các tế bào ức chế nguồn gốc dòng tủy (myeloid-derived suppressor cells, MDSCs) vào vi môi trường khối u.
• Hai chất ức chế phân tử nhỏ NEK9 mới, MIPO và FPTP, hiệp đồng với liệu pháp miễn dịch kháng PD-L1, tăng cường đáp ứng miễn dịch chống u và ức chế sự phát triển của HCC in vivo.

Bối cảnh nghiên cứu

Ung thư biểu mô tế bào gan (hepatocellular carcinoma, HCC) là một trong những nguyên nhân hàng đầu gây tử vong do ung thư trên toàn cầu, thường được chẩn đoán ở giai đoạn muộn với các lựa chọn điều trị còn hạn chế. Các thuốc ức chế điểm kiểm soát miễn dịch (immune checkpoint inhibitors, ICIs), đặc biệt là những thuốc nhắm vào trục PD-1/PD-L1, đã làm thay đổi điều trị ung thư nhưng cho thấy hiệu quả khiêm tốn ở HCC so với nhiều loại ác tính khác. Thành công hạn chế này chủ yếu là do vi môi trường khối u (tumor microenvironment, TME) ức chế miễn dịch sâu sắc, cản trở đáp ứng chống u qua trung gian tế bào T một cách hiệu quả. Vì vậy, việc xác định các yếu tố nội tại của khối u thúc đẩy sự né tránh miễn dịch và góp phần vào kháng ICI là rất quan trọng để phát triển các chiến lược phối hợp nhằm cải thiện tiên lượng ở bệnh nhân HCC.

Thiết kế nghiên cứu

Nghiên cứu này khảo sát NEK9, một kinase tham gia điều hòa phân bào, như một tác nhân nội tại của khối u có khả năng thúc đẩy né tránh miễn dịch trong HCC. Các tác giả phân tích biểu hiện NEK9 và mối liên quan lâm sàng trong các đoàn hệ HCC có nguồn gốc từ bệnh nhân. Vai trò chức năng được làm rõ bằng phương pháp làm giảm/loại bỏ gen (genetic knockdown/knockout) và ức chế dược lý NEK9 trên các dòng tế bào HCC và trên các mô hình chuột cấy ghép tại chỗ (orthotopic mouse models) tái hiện trung thực bệnh ở người.

Để mô tả toàn diện sự tái lập trình của TME liên quan đến hoạt tính NEK9, nhóm nghiên cứu đã sử dụng giải trình tự RNA đơn bào (single-cell RNA sequencing), đo tế bào dòng chảy (flow cytometry) và hóa mô miễn dịch đa hợp (multiplex immunohistochemistry), qua đó cho phép phân tích chi tiết các phân nhóm và kiểu hình của tế bào miễn dịch. Các cơ chế phân tử nền tảng cho điều hòa miễn dịch qua NEK9 được khám phá bằng kết tủa miễn dịch đồng thời (co-immunoprecipitation), phosphoproteomics và các xét nghiệm kinase in vitro. Cuối cùng, tính hiệp đồng giữa các chất ức chế NEK9 và ức chế PD-L1 được đánh giá định lượng bằng mô hình zero interaction potency (ZIP).

Kết quả chính

NEK9 tăng đáng kể trong mô ung thư HCC so với mô gan không u lân cận và có liên quan với thời gian sống toàn bộ kém hơn. Biểu hiện NEK9 cao có tương quan nghịch với mức độ thâm nhiễm tế bào T CD8+ trong khối u và tương quan thuận với mức độ của các tế bào ức chế nguồn gốc dòng tủy (MDSCs), phản ánh một TME ức chế miễn dịch.

Về cơ chế, NEK9 trực tiếp phosphoryl hóa TRIM28 và USP46, hai protein điều hòa giúp tăng độ ổn định của nuclear factor-κB2 (NF-κB2). NF-κB2 được ổn định sẽ làm tăng phiên mã PD-L1 và chemokine CXCL1. Sự tăng biểu hiện PD-L1 góp phần gây rối loạn chức năng tế bào T CD8+ thông qua tương tác với thụ thể ức chế PD-1, trong khi CXCL1 thu hút các MDSCs biểu hiện CXCR2, từ đó tiếp tục ức chế miễn dịch chống u.

Ức chế dược lý NEK9 bằng hai phân tử nhỏ mới MIPO và FPTP dẫn đến mất ổn định NF-κB2, giảm điều hòa PD-L1 và CXCL1, đồng thời đảo ngược tình trạng ức chế miễn dịch trong TME. In vivo, liệu pháp phối hợp giữa các chất ức chế NEK9 và kháng thể kháng PD-L1 tạo ra hiệu quả hiệp đồng mạnh, thể hiện qua chức năng hiệu ứng của tế bào T CD8+ được tăng cường, thâm nhiễm MDSCs giảm và sự phát triển khối u bị ức chế đáng kể.

Bình luận chuyên gia

Nghiên cứu này xác định một cách thuyết phục NEK9 là một phân tử có thể nhắm đích, trung gian cho sự né tránh miễn dịch trong HCC, qua đó liên kết tín hiệu sinh ung do kinase điều hòa với sự tái cấu trúc TME ức chế miễn dịch. Bằng cách làm sáng tỏ chuỗi cơ chế từ NEK9 đến phosphoryl hóa TRIM28/USP46 và sau đó là ổn định NF-κB2, nghiên cứu xác định các nút điều hòa mới kiểm soát biểu hiện PD-L1 và sự tuyển mộ MDSCs.

Việc sử dụng mô hình chuột cấy ghép tại chỗ và phân tích miễn dịch đơn bào làm tăng tính ứng dụng chuyển giao của các phát hiện. Đáng chú ý, việc phát hiện hai chất ức chế NEK9 đặc hiệu có hiệu quả và hiệp đồng khi phối hợp với ức chế PD-L1 đáp ứng một nhu cầu chuyển giao chưa được đáp ứng trong chiến lược vượt qua tình trạng kháng ICI ở HCC.

Các hạn chế tiềm tàng bao gồm nhu cầu đánh giá độc tính và dược động học kéo dài đối với các chất ức chế này, cũng như xác nhận trên các căn nguyên HCC đa dạng và các mô hình ghép dị loài có nguồn gốc từ bệnh nhân (patient-derived xenograft, PDX). Các nghiên cứu tiếp theo cũng nên khám phá các dấu ấn sinh học dự đoán đáp ứng với phối hợp ức chế NEK9 và liệu pháp miễn dịch.

Kết luận

NEK9 là một kinase nội tại quan trọng của khối u, điều phối sự né tránh miễn dịch trong ung thư biểu mô tế bào gan bằng cách phosphoryl hóa các chất điều hòa then chốt và ổn định biểu hiện PD-L1 và CXCL1 qua NF-κB2. Nhắm đích NEK9 có thể đảo ngược vi môi trường ức chế miễn dịch và hiệp đồng với ức chế PD-L1, mở ra một hướng điều trị đầy hứa hẹn nhằm tăng cường hiệu quả của thuốc ức chế điểm kiểm soát miễn dịch trong HCC.

Những phát hiện này cung cấp cơ sở vững chắc để tiến tới thử nghiệm lâm sàng các chất ức chế NEK9 trong liệu pháp miễn dịch phối hợp cho HCC, với tiềm năng cải thiện đáng kể kết cục sống còn của bệnh nhân.

Tài trợ và ClinicalTrials.gov

Chi tiết nghiên cứu gốc về nguồn tài trợ và thông tin thử nghiệm lâm sàng có tại https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42350096/. Việc phát triển lâm sàng tiếp theo đối với các chất ức chế NEK9 sẽ cần các đánh giá độc chất học chính thức và các thử nghiệm giai đoạn sớm.

Tài liệu tham khảo

Lu G, Du R, Wan Y, Dong J, Li B, Liu M, Han Q, He F, Wang Y, Jia L, An Y, Liu Y, Han Y, Shang Y. Targeting NEK9 synergises with immunotherapy in hepatocellular carcinoma by remodelling the immunosuppressive microenvironment. Gut. 2026 Jun 25. PMID: 42350096.

Tài liệu liên quan bổ sung:
– El-Khoueiry AB, Sangro B, Yau T, et al. Nivolumab in patients with advanced hepatocellular carcinoma (CheckMate 040): an open-label, non-comparative, phase 1/2 dose escalation and expansion trial. Lancet. 2017;389(10088):2492-2502.
– Llovet JM, et al. Immunotherapies for hepatocellular carcinoma. Nat Rev Clin Oncol. 2021 Jun;18(6):375-380.