SNU Cell Lines in Immunotherapy Biomarker Discovery

发现免疫疗法生物标志物的 SNU 细胞系

鉴定可靠的生物标记物仍然是免疫疗法开发过程中面临的最大挑战之一。首尔国立大学（SNU）的细胞系来自韩国胃癌和结直肠癌患者，它们的遗传特征描述清楚、突变情况多样、对免疫调节药物的反应有据可查，因此已成为发现生物标志物的宝贵工具。这些细胞系为研究人员提供了与临床相关的模型，弥合了实验室研究结果与患者预后之间的差距，有助于系统地鉴定免疫疗法反应的预测标记物。

主要启示

• SNU 细胞系为免疫疗法研究提供了代表亚洲患者群体的遗传多样性模型
• 这些细胞系表达不同水平的 PD-L1、MSI 状态和肿瘤突变负荷，对检查点抑制剂研究至关重要
• SNU 胃癌模型有助于鉴定预测抗 PD-1/PD-L1 治疗反应的生物标记物
• SNU细胞系的基因组和蛋白质组综合分析揭示了新型免疫疗法靶点
• SNU细胞系面板有助于高通量筛选免疫检查点表达模式

用于免疫疗法建模的 SNU 细胞系的遗传多样性

SNU 细胞株系列代表了一个基因异质性面板，捕捉到了在亚洲胃癌和结直肠癌患者群体中观察到的分子多样性。这些细胞系建立于首尔国立大学医院，具有不同的突变特征，包括癌基因、肿瘤抑制因子和 DNA 修复途径基因。这种基因多样性对免疫疗法生物标记物研究至关重要，因为它能将特定基因组改变与免疫疗法反应模式系统地联系起来。

SNU胃癌细胞系表现出不同的微卫星不稳定性（MSI）状态，这是决定检查点抑制剂疗效的关键因素。MSI高的肿瘤显示出更强的新抗原生成和免疫细胞浸润，使MSI状态成为胃癌抗PD-1疗法的有效生物标记物。有了 MSI 高和微卫星稳定（MSS）的 SNU 细胞系，就可以进行比较研究，阐明不同免疫疗法反应的机理基础。

在胃癌综合研究中，研究人员经常利用AGS 细胞等细胞模型和 SNU 细胞系来建立比较模型。KATO-III 细胞提供了额外的弥散型胃癌代表，而MKN-45 细胞和MKN-74 细胞则提供了肠型胃腺癌模型。

SNU 细胞系中的 PD-L1 表达谱分析

程序性死亡配体 1 (PD-L1) 表达是免疫疗法患者选择的基础生物标志物。SNU 细胞系显示出不同的组成型和诱导型 PD-L1 表达水平，为研究人员提供了涵盖临床观察到的 PD-L1 阳性全谱的模型。这种可变性使研究人员能够对 PD-L1 表达的调控及其与检查点阻断反应的相关性进行机理研究。

γ干扰素（IFN-γ）刺激SNU细胞系可发现与上游JAK-STAT通路完整性相关的不同PD-L1诱导模式。携带JAK1/2突变的细胞系在暴露于IFN-γ后表现出PD-L1上调受损，这模拟了在免疫疗法难治性患者中观察到的抗药机制。这种表型有助于筛选克服 PD-L1 诱导缺陷的组合策略。

肿瘤与免疫相互作用的免疫学研究需要适当的免疫细胞模型。THP-1 细胞可作为单核细胞/巨噬细胞模型，用于共培养研究，评估肿瘤细胞与免疫细胞之间的相互作用。Jurkat E6.1 细胞可作为 T 细胞模型，用于评估检查点抑制剂在表达 PD-L1 的肿瘤细胞存在的情况下对 T 细胞活化的影响。

使用 SNU 面板评估肿瘤突变负荷

肿瘤突变负荷（TMB）已成为多种肿瘤类型免疫疗法反应的预测性生物标志物。跨越低、中、高 TMB 类别的 SNU 细胞系可对突变负荷与免疫原性之间的关系进行系统评估。SNU全外显子组测序确定了TMB参考值，便于与临床样本进行比较。

高TMB SNU细胞系可产生大量能引起T细胞反应的预测新抗原。应用于 SNU 基因组数据的新抗原预测算法可确定候选表位，用于评估 T 细胞识别的验证研究。这种方法能识别免疫原性突变，这些突变可作为个性化新抗原疫苗或采用性细胞疗法的治疗靶点。

通过体外共培养试验和使用免疫功能健全的小鼠模型进行的体内研究，SNU 细胞系中 TMB 与检查点抑制剂反应之间的相关性得到了验证。K562 细胞是自然杀伤细胞细胞毒性试验的靶细胞，是对 T 细胞研究的补充，而HL-60 细胞则为研究肿瘤微环境提供了髓系模型。

基因组和蛋白质组生物标记物的综合发现

SNU 细胞系的多组学分析揭示了 PD-L1 和 MSI 状态等既有标记物之外的候选生物标记物。转录组分析确定了与 T 细胞排斥、干扰素反应和上皮-间质转化相关的基因表达特征，这些特征可预测免疫疗法的结果。这些特征使患者分层策略得以实现，从而改进了单标记方法。

SNU细胞系的蛋白质组特征分析量化了表面免疫调节分子，包括额外的检查点受体（TIM-3、LAG-3、TIGIT）、共刺激分子（CD80、CD86、ICOS-L）和抗原递呈机制成分。这种全面的表面免疫组表征能确定联合免疫疗法的靶点，并预测对新出现的检查点抑制剂的敏感性。

细胞培养优化需要适当的培养基配方。RPMI 1640 培养基为基于淋巴细胞的检测提供了标准培养条件，而DMEM则支持上皮癌细胞系的维持。使用Freeze Medium CM-1进行适当的低温保存可确保细胞系在整个实验过程中的完整性。

高通量筛选检查点表达模式

SNU 细胞系面板实现了可扩展的筛选方法，以确定可预测免疫疗法反应的检查点表达模式。自动流式细胞术和高内涵成像平台可同时量化 SNU 细胞系中的多种检查点分子，生成适合机器学习分析的综合免疫表型数据集。

在 SNU 细胞系中进行基于 CRISPR 的基因筛选，确定检查点表达和免疫逃避所需的基因。全基因组功能缺失筛选揭示了 PD-L1 表达和抗原递呈的新型调节因子，它们代表了免疫疗法增敏的治疗靶点。这些基因依赖性可通过现有化合物的药理学方法进行验证。

对于胃癌模型以外的胃肠癌研究，结直肠癌细胞系扩展了筛选能力。HCT116 细胞提供了 MSI 高的结直肠癌模型，而Caco-2 细胞和DLD-1 细胞则代表了具有不同遗传背景的其他结直肠腺癌模型。从转移性疾病中提取的SW620 细胞可用于研究转移环境中的免疫疗法。

SNU 衍生生物标记物的临床转化

在 SNU 细胞系中发现的候选生物标志物需要在临床队列中进行严格验证，然后才能应用于患者治疗。对免疫疗法临床试验样本中的 SNU 衍生生物标志物进行回顾性分析，可确定预测准确性并确定最佳临界值。这一验证过程会优先考虑在不同患者群体中表现稳健的生物标记物。

SNU 细胞系收集有助于确定目前正在进行临床评估的生物标志物。其中包括预测检查点抑制剂反应的基因表达特征、可在患者血液样本中检测到的循环生物标志物，以及可通过非侵入性方式进行评估的成像生物标志物。采用 SNU 衍生生物标记物的前瞻性临床试验正在开发管道中推进。

生物标记物发现的质量保证需要经过认证的细胞系和标准化方案。细胞系鉴定服务通过 STR 图谱验证细胞系身份，而支原体检测则确保培养物的完整性。这些质量控制措施对于生成适合提交监管部门的可重复生物标记物数据至关重要。

结论

SNU 细胞系为免疫疗法生物标记物的发现提供了重要工具，它提供了基因多样的模型，捕捉到了亚洲胃癌和结直肠癌患者群体的分子异质性。通过对 PD-L1 表达、MSI 状态、肿瘤突变负荷和多组学生物标记物进行系统分析，研究人员可以确定预测性标记物，从而改善患者对免疫疗法的选择。继续扩大SNU细胞系的特征描述并在临床队列中验证SNU衍生的生物标志物，将加快实验室发现转化为改善患者预后的进程。