近日，由兰州大学第二医院的焦作义教授、秦龙博士和他们的研究团队，在SCIENCE ADVANCES期刊发表重要研究成果[2]。
他们通过分析15例DGC患者的样本发现，尿激酶型纤溶酶原激活物受体（UPAR）在DGC肿瘤组织中过表达，且与DGC患者的总生存期（OS）成负相关，是DGC中OS差的一个独立预后因素。
如果使用抗UPAR单克隆抗体治疗，或是与PD-1抑制剂的联合治疗，都可通过多种机制显著抑制DGC肿瘤生长并提高DGC小鼠生存率。
NCCN指南中针对不可切除的局部晚期、复发或转移性胃癌（GC），推荐使用抗HER2和抗PD-1的疗法[3]。
其中，抗HER2治疗仅限于HER2过度表达的GC患者（IHC评分为3+，阳性反应率≥10%的细胞），在DGC中HER2阳性率仅为2～6%。而PD-1抑制剂单药治疗效果也有限，客观缓解率为11.2%(临床研究ATTRACTION-2)，在DGC中甚至更低[4]。
UPAR是细胞外丝氨酸蛋白酶尿激酶型纤溶酶原激活物（UPA，也称为尿激酶）的细胞表面受体。UPAR不仅通过参与UPA激活纤溶酶原激活系统来调节细胞外基质 (ECM) 的蛋白水解，而且还通过与其他分子（如整合素）相互作用启动涉及细胞粘附、迁移、增殖和存活的细胞内信号传导[5, 6]。
许多研究发现，UPAR在各种人类癌症中高度表达[7]，并且在癌症的发展中具有多效性[6, 8]，其中包括乳腺癌[9]、非小细胞肺癌[10]、卵巢癌[11]和GC[12]。
那么，UPAR与DGC的关系究竟是怎样的呢？
该团队对15例DGC患者的肿瘤样本和癌旁组织样本进行膜蛋白质组学结合基因表达分析，筛选出肿瘤中过表达但在匹配的癌旁组织中没有表达的免疫相关细胞表面蛋白——UPAR。
经过分析发现，UPAR在DGC肿瘤组织中显著上调表达，且UPAR过表达与OS呈负相关，表明UPAR是一个独立的预后因素。
(E) 通过WESTERN BLOTTING（蛋白层面）对比DGC患者肿瘤及癌旁组织中UPAR表达情况。(F) DGC标本的UPAR IHC染色(组织层面) 和(G) UPAR IHC评分的统计分析。（I）UPAR过表达与OS呈负相关
随后，为了验证UPAR是否导致GC细胞的增殖和迁移，研究者们在体外（细胞实验）实验进行了UPAR基因敲除。
结果显示，在细胞实验中，通过MTT和TRANSWELL侵袭试验发现，UPAR缺失会导致GC细胞增殖和迁移显著减少。UPAR基因敲除的MKN-45细胞在异种移植（CDX）小鼠模型中，肿瘤生长速度明显低于野生型细胞，在基因敲除的细胞中过表达UPAR则肿瘤生长缓慢的缺陷就会被修复。
这一正一反的操作，坐实了UPAR基因对肿瘤生长有影响。
(J) MTT实验和（K）TRANSWELL侵袭试验表明UPAR基因敲除细胞增殖和迁移显著减少。（L）UPAR基因敲除小鼠模型发现肿瘤生长速度明显较慢，基因敲除后再过表达UPAR发现肿瘤生长速度明显升高
明确了UPAR的作用，下面需要找到对抗UPAR的方法。
该团队开发一种新型的抗UPAR单克隆抗体，能够与UPAR的配体UPA竞争结合，从而抑制由UPAR介导的细胞内蛋白激酶ERK的活化。细胞实验结果显示，抗UPAR单克隆抗体可明显抑制GC细胞的增殖、侵袭和粘附。
于是，他们进一步将抗UPAR单克隆抗体应用于CDX小鼠模型中，每5天单独或联合使用抗UPAR和抗PD-1。
在实验过程中，从第7天开始监测肿瘤生长和小鼠体重，可以观察到单独使用抗UPAR或抗PD-1治疗的小鼠肿瘤生长明显受到抑制，用两种抗体联合治疗的小鼠肿瘤被进一步抑制。对小鼠切除的肿瘤进行苏木精伊红（H&E）和细胞增殖标志物KI-67[13]的IHC染色时，结果一致。
（A）单独或联合使用抗UPAR和抗PD-1，测肿瘤生长和体重。（B）和（C）用抗UPAR或抗PD-1治疗与小鼠肿瘤生长关系。（D）单独或联合治疗与存活率的关系。（E-G）对切除的肿瘤进行苏木精伊红(H&E)和细胞增殖标志物KI-67的IHC染色
另外，抗UPAR或抗PD-1的单独或联合治疗还能显著提高DGC小鼠的存活率。其中，强强联合的效果最棒。
该团队在人源化NSG小鼠中建立了DGC PDX模型，从DGC患者中获得新鲜肿瘤标本，并连续移植到NSG小鼠中以产生足够数量的原发肿瘤组织。
结果观察到，单用抗UPAR或抗PD-1可显著阻碍DGC患者来源的肿瘤生长。与对照组相比，联合治疗明显提高了生存率。虽然其他各组的所有五只小鼠在接受治疗后的35天内死亡，但联合治疗组的五只小鼠中，有三只存活超过35天。
（C）联合使用抗UPAR和抗PD-1，监测肿瘤体积生长情况。（D）联合使用抗UPAR和抗PD-1，观察小鼠的存活率。(患者A) （E）联合使用抗UPAR和抗PD-1，监测肿瘤体积生长情况。（D）联合使用抗UPAR和抗PD-1，观察小鼠的存活率。(患者B)
值得注意的是，有研究表明，抗PD-1抗体可增加CD8+ T细胞向肿瘤的浸润[14]。那抗UPAR抗体对CD8+T细胞浸润是否也能起到增强的作用呢？
确实如此。该研究团队通过IF和IHC测定发现，抗UPAR抗体治疗后，小鼠的 CD8+ T细胞的肿瘤浸润增加。而且，联合治疗时还显示出叠加效应。此外，单独使用抗UPAR或与抗PD-1联合治疗的DGC肿瘤中，调节T细胞浸润的几种趋化因子（CCL3、CCL4、CXCL9 和 CXCL10）的表达显著上调。
这意味着，抗UPAR单独或与抗PD-1联用可诱导肿瘤细胞产生特异性T细胞相关趋化因子，促进有利的抗肿瘤免疫。
（A和B）在21 DPI时对PDX小鼠（对应于患者A）的CD8+T细胞进行IF染色(A)和定量(B)。（C和D）与（A和B）相同PDX的CD8 IHC染色和数据分析。(E)在21 DPI时用不同抗体处理的患者A源性PDX中活化的细胞毒性T细胞(CD45+ D8+ D107A+)的频率，如流式细胞术所示。(F)PDX肿瘤中T细胞相关趋化因子的MRNA表达水平
总体来说，焦作义教授、秦龙博士和他们的研究团队发现，UPAR在DGC肿瘤组织中过表达，会导致DGC细胞增殖、迁移和粘附，且降低DGC患者的总生存期（OS）。如果使用抗UPAR单克隆抗体治疗，或是与PD-1抑制剂的联合治疗，都可通过多种机制显著抑制DGC肿瘤生长并提高DGC小鼠生存率。
在这项研究中，该团队证明联合靶向UPAR和PD-1可通过多种机制显著抑制DGC肿瘤生长和提高生存率，为DGC的治疗提供了有希望的策略，可以补充目前用于治疗DGC的HER2和PD-1靶向疗法。