肿瘤基因组的表征提高了对在癌症中突变的体细胞基因的理解,从而改善了人们对肿瘤生物学功能的认识,并有助于定制治疗方式。但是,由于这些肿瘤等位基因的功能一直是未知的,而且很多肿瘤特征都超过了它的基因组。所以,癌症基因组表达与病人的治疗并不具有很强的相关性。了解肿瘤基因组的功能和回路的方式,为明确癌基因与非癌基因之间的相互依赖性,提出了新的的解决办法。而最新研究成果则指出,因非癌基因依赖性所产生的治疗靶点的复杂性将远超过重复突变基因的列表。在今年的3月,美国马萨诸塞州波士顿丹娜-法伯肿瘤研究院的William C.Hahn教授等人于《Cell》杂志发表了一篇名为"An expanded universe of cancer targets"的综述。文章中介绍了肿瘤靶点扩展列表的基本框架,为临床转化创造了全新的机遇。现介绍如下:

最近批准的大多数分子靶向性癌症新药针对的都是由体细胞突变基因编码的癌症蛋白。此类药物通常含有对某些细胞谱系存活至关重要的蛋白质(如雌激素受体和雄激素受体),或抑制免疫应答的蛋白质,如程序性细胞死亡蛋白1(PD-1)。这些基因体和某些癌症亚型以及免疫表型之间的高相关性,也推动着有关这些靶位的小分子和抗体的出现。尽管庞大的癌症基因检测工作提高了对体细胞突变癌基因的认识,但经过这些努力而破译的大量信息给肿瘤靶位的发现工作也提出了新的挑战。在之前的工作中,癌症靶点识别与发展(CTD²)网络定义了评估那些支持特定靶点证据强度的标准,从而允许对在肿瘤起始、维持或转移中起直接作用的驱动因素进行优先排序。使用该框架的网络的工作促进了将实验模型中的发现转化为临床试验,旨在测试调节特定靶点的活性是否能产生临床反应(表1)。

表1.根据CTD²网络研究结果启动的临床试验列表

另外,通过CTD²网络以及与其他组织合作进行的系统研究,已经确定了除已批准的肿瘤药物所抑制的肿瘤靶点以外的一些新类别肿瘤靶位。实际上,这种假定的肿瘤靶点的数量和复杂性都超过了目前已知的癌基因。而这种扩展的靶点库包括了肿瘤细胞自主性(内源性)和微环境的介导(外源性)两类(图1)。肿瘤内在影响因素包括突变的癌基因、表观遗传学的改变、转录与信号传导的紊乱、特异的通路与代谢活性，以及DNA损伤反应(DDR)的变化。癌基因所导致的影响和细胞状况的变化共同导致了应激性刺激,需要缓解策略才可让癌细胞生存,这也往往会导致癌基因的依赖性。很特别的是,在这些由癌基因所诱发的信号消失之后,存在于这种癌基因中的肿瘤细胞也常常会发生细胞凋亡,而这些迹象称之为癌基因成瘾。同时这种细胞状况的改变也会产生治疗的脆弱性,而这种脆弱性可能通过作为合成致死物质的策略,和由于调节、信号以及代谢网络重编所形成的紧急治疗机会来利用。癌症外源性感染因素通常涉及肿瘤微环境(TME)的改变以及肿瘤浸润性基质细胞(如免疫细胞和成纤维细胞)分化状况和成分的改变。在生物个体水平上,特异的内分泌信号以及微生物组也会影响肿瘤的发生机理,以及对治疗过程的反应特性。而内源性和外源性因素也能够影响癌细胞的可塑性,以及它们在治疗过程中的抵抗性。从这种视角出发,他们描述总结出更多的内源性和外源性靶点类型,及其治疗的可能性。

1.      肿瘤内源性靶点

1.1癌基因成瘾

最初靶向于致癌酪氨酸激酶的药物展示出了显著的效果。也因此,伊马替尼(格列卫)改变了慢性粒白血病(CML)的治疗,因为BCR-ABL是慢性粒细胞白血病(CML)的癌基因。但是,在实体肿瘤中的致癌信号是非常复杂的,经验已经证实,大多数抑制实体肿瘤中特定单个癌基因的药物,其活性有限。

作为在实体肿瘤中促进致癌信号遗传复杂性变化的一个例子,异常的致瘤蛋白功能来自于编码基因中的不良事件,比如突变,融合,易位,拷贝数改变,甲基化以及转录紊乱。基因拷贝数变化是在人体肿瘤中最常见的体细胞突变事件之一,是肿瘤发生与发展的最基本原因。而染色体重排也导致了不良事件,包括产生有新功能的融合基因,通过改变基因数驱动肿瘤发展,以及改变对基因表达的生理性调控的易位。非整倍体突变也非常普遍,但也包含了由大量旁系或同源基因所导致的问题,这就导致了人类很难区分与肿瘤产生的无关的基因变化和起致癌主导作用的基因变化。

信息转导失调也是一个关键的保守性致癌机理。比如,RAS基因可以在约百分之十九的肿瘤中出现突变。另外,RAS还可以通过酪氨酸激酶和RAS调节基因(NF1,SOS1,PTPN11)的突变被激活。该通路也可被下游的介质(BRAF,RAF1)突变所活化。但因为RAS本身富有挑战性的生物特征以及下游信息传递的冗余,对RAS信息传递的抑制已被证实是相当困难的。但是,最近的研究工作重新点燃了人类对直接抑制RAS治疗方案的兴趣,其中包含了靶向RAS二聚物的方案,或者直接靶向与RAS G12C突变体共价结合的药物,并使之锁定于与鸟苷二磷酸(GDP)结合的非活性状态。相反,在由RAS驱动的恶性肿瘤患者中,直接靶向RAS信号级联中的MEK以及其下游蛋白只表现出的效果并不明显,可能由于剂量相关的细胞毒性和自动抑制反应的丧失。BRAF抑制药已经表明出对BRAF突变性黑色素瘤的明显效果,尽管它的效果只是暂时的。酪氨酸激酶和RAS途径的突变,也会引起某些下游信号的活化,比如磷酸肌醇-3活性激酶(PI3K)。

癌基因的扩增也已被证实为是一个具有挑战性的新靶点。比如说,转录因子MYC和MYCN在人类肿瘤中的反复扩增或易位,以及MYC网络在很大比例的人类肿瘤中都处在失调状态。因为没有酶活力和合适的药物结合位点,对MYC的直接靶向治疗一直存在着挑战性。因此利用抑制的BRD4间接靶向MYC,以调节MYC的稳定性,控制下游互相影响的激酶一直是基础研究的重点领域。而其他可以逆转基因扩增的方式,比如直接靶向蛋白质降解或利用CRISPR、小干扰RNA和反义治疗,也一直是临床和基础研究人士感兴趣的方面。

表观遗传的调控因子,在癌症中也反复出现突变。尽管对其成为一种独立类型的靶点还存在着挑战性,但其越来越多的因子正在变得易于被控制。比如,有两种的DNA甲基转移酶抑制药:氮胞苷和地西他滨,都已经被批准用来治疗骨髓增生异常综合症。虽然很多药物的研究工作都聚焦于其他时常突变的表观遗传调控因子上,或是通过直接下调的酶活力(即EZH2),或是通过直接的下游依赖关系(MLL-Menin或MLL-DOT1L)。但是,表观遗传调节因子对许多基因的广泛影响导致了这些抑制剂疗效指数的问题。

1.2抑癌基因的挽救

抑癌基因在肿瘤中也很常见,目前人们正在研究一些针对这些功能丢失情况的处理办法。比如,在泛素连接酶CBL中的功能丧失性突变会利用酪氨酸激酶来增强信号。类似的,PTEN的突变使得磷酸酶活力下降,也因此增加了PI3K信号。在这种情形下,相对于靶向异常蛋白本身,用药物靶向激活通路更有治疗希望。以突变体TP53为靶点,使用稳定其三维小分子结构来恢复功能的药物,也已变成了一个很有前景的方案。从更普遍的视角来看,变异导向的蛋白质-蛋白质相互作用诱导剂已经检测出了因抑癌基因突变而丧失相互作用的小分子。本研究还鉴定了双吲哚型的马来酰亚胺衍生物,它能够修复已突变的SMAD4与SMAD3之间的相互作用,从而重新激发了SMAD4/SMAD3复合体的抑制细胞生长功能。但总的来说,这种方法给出了不同的策略来靶向抑癌基因的突变。

1.3合成致死的靶点

酵母遗传学的实验方法已经筛选出了那些活性对携带特定突变癌基因的癌症至关重要的蛋白质。合成致死可以靶向那些含有“无药可靶向”（undruggable）的蛋白突变的癌症，这些突变或许会提高治疗指数。例如，在BRCA1和BRCA2缺乏的情况下，PARP抑制剂的成功充分证实了这一原理。PARP的抑制剂利用了BRCA1/2和其他同源重组DNA修复介质的缺失导致的DNA修复缺陷，干扰了有丝分裂。抵抗PARP抑制的其中一个机制是BRCA1逆转产生了野生型蛋白，证实了BRCA1突变与PARP抑制剂敏感性之间有直接关系。最近，基因组规模的遗传和小分子筛选发现了几种新的合成致死组合，其中包括发现了SRC和BCL2家族抑制剂之间的相互作用，解旋酶WRN对于表现出微卫星不稳定性的肿瘤生存是必需的，BET抑制与PARP抑制剂具有协同作用。

最近的研究定义了合成致死相互作用的新类别。正如Elledge和他同事们预测的那样，抑制由特定癌基因诱导的细胞应激机制需要一些合成致死基因。例如，CSNK1E对MYC扩增肿瘤生存来说是必需的。当必需基因位于抑癌基因的附近时，就会增加合成致死机会。由于基因部分缺失而导致癌症的拷贝数改变（CYCLOPS）永远不会纯合性缺失，并且基因表达与拷贝数密切相关。在由于拷贝数丢失而致使缺乏相应抑癌基因的细胞中，抑制CYCLOPS基因可以诱导细胞死亡。例如，MTAP经常因为与常发生缺失的抑癌基因CDKN2A靠近而丢失，因此失去MTAP的肿瘤，其生存需要PRMT5。CYCLOPS基因是目前最常见的与拷贝数相关的基因依赖，很可能代表了肿瘤合成依赖的具有普适性的范例。

最后，合成致死的重要性也表现在当一个旁系或者家族成员发生删减而导致细胞依赖于仅存的一个时。例如，含有ENO1缺失的肿瘤需要表达ENO2。最新对癌症基因组的研究确定了87个实例，其中一个同源基因的功能丧失与其对另一个同源基因的依赖有关。识别和表征同源依赖关系可能会揭示对表达量敏感的新基因，从而发现新的靶向依赖关系。

未经修复的细胞DNA损伤会导致突变或者染色质结构改变，这些事件会促进肿瘤的发生和发展。介导DDR的基因中的不良事件在多个肿瘤谱系中频繁发生。因此，了解DDR及其临床影响对癌症的预后十分重要。DDR的缺陷会造成基因组不稳定，进而导致肿瘤的发生。因此，准确地标注有利于早期发现及预防癌症。DDR缺陷也可以使细胞对特定的癌症治疗方案敏感，并与其对常规化疗和放疗的反应性有关。综上所述，BRCA1/2基因突变可使PARP抑制剂产生合成致死的效应。

尽管系统地鉴定了对DDR功能和药物敏感性至关重要的基因，但许多观察到的突变尚未评估其功能、治疗以及临床相关性。因此，很难预测突变是强调了依赖性的严重性，还是缺乏治疗相关性。饱和诱变是解决这一难题的一种方法，现已发现BRCA1和PARP1突变分别导致了蛋白功能的丧失和对PARP抑制剂的耐药。因此确定DDR造成的下游影响仍是一种有希望的方法。

2.      新兴的癌症靶点

2.1蛋白质-蛋白质相互作用

致癌性错义突变可以改变蛋白质之间的相互作用，促进癌症的进展。因此，识别和表征癌症相关的蛋白质-蛋白质相互作用网络中的控制致癌程序输出的关键点和枢纽，可能会发现治疗干预的独特机会。特别是，系统地研究由突变的癌蛋白所驱动的新的蛋白质-蛋白质相互作用也许会发现具有癌症特异性的新型癌症靶点。

比如说，与癌症相关的蛋白质-蛋白质相互作用网络（OncoPPi）专注于由实验产生的，或可能参与癌症的蛋白质之间的相互作用。与免疫沉淀质谱等蛋白质组学方法建立的相互作用不同的是，OncoPPi提供了来自邻近生物传感器的癌症相关蛋白的二元相互作用来反映直接的相互作用，并且结合了基因组学、临床和药理学的信息，促进对治疗性靶向的研究和应用。OncoPPi提出了主要癌基因驱动因素的新作用机制，比如MYC与NSD3。最重要的是，OncoPPi发现了非酶蛋白的相互作用，通过干扰它们的相互作用来靶向那些曾经"无药可靶向"（undruggable）的蛋白质类别，从而提供潜在的干预策略。同样的，全面绘制人类细胞或者特定致癌环境中的蛋白质-蛋白质相互作用图谱，也为识别与癌症表型有关的蛋白质-蛋白质相互作用以及复合体提供了新方法。对基于结构的蛋白质-蛋白质相互作用的预测，PrePPI算法和数据库为科学界提供了珍贵的资源。

2.2代谢的脆弱性

癌细胞的快速增殖需要细胞提升代谢速率，从而满足能量和结构的需求。比如说，人们早就认识到，核苷酸合成的增加会导致对核苷类似物（包括5-氟尿嘧啶（5-FU）、吉西他滨和阿糖胞苷）的敏感性增强，而葡萄糖摄取的增加（Warburg效应的一部分）则会使得利用氟脱氧葡萄糖的正电子发射断层扫描能够进行肿瘤成像。而近年来,代谢组学和同位素示踪技术的明显提高也促使人类看到了肿瘤中很多其他代谢的变化。尽管这些代谢改变通常是中性的,甚至在压力下也只轻微地改善了对癌细胞的适应性,但是某些途径对肿瘤的发展而言却是至关重要的,因为它们都能够促进有效的治疗。

尽管肿瘤对葡萄糖的摄取和消耗普遍提高，但使用葡萄糖模拟物或者丙酮酸激酶抑制剂直接抑制有氧糖酵解在临床前和临床试验仍无明确效果。恶性肿瘤细胞除依靠葡萄糖代谢以外,还依靠各种氨基酸的摄取和从头合成,包括谷氨酰胺、甘氨酸、丝氨酸、天冬氨酸,这些氨基酸都存在着背景依赖性、谱系依赖性和癌基因依赖性。而这些氨基酸不但参加了蛋白质合成,还参加了其他必要代谢物的生物合成,包括嘧啶、嘌呤、磷脂、谷胱甘肽、NADPH等的再生,并以此成为控制活性过氧化合物(ROS)生物毒性的主要途径。

某些肿瘤细胞含有高水平的多不饱和脂质。由于在肝脏、脂肪组织和泌乳期乳腺以外的正常组织中的从头合成的脂肪酸有限，因此肿瘤中的脂质代谢成为治疗干预的一个潜在靶点，因为它可以调节脂肪酸的摄取、合成、去饱和以及并入结构脂质。例如，卵巢癌干细胞的致瘤潜力依赖于SCD1，而启动癌症转移的细胞依赖于脂肪酸受体CD36所介导的脂肪酸摄取。虽然脂质一般可以通过日常饮食获得，但对脂肪酸合成的药理性抑制可能需要与饮食干预结合，从而产生治疗窗口。靶向脂质代谢的主要挑战之一是我们对癌症脂质组学的可塑性了解十分有限。

有一类合成致死基因可以通过靶向癌细胞生存必需的异常新陈代谢，从而发挥作用。比如，因为对天冬氨酸信号的依赖性增加，含PIK3CA突变的肿瘤，其生存需要ODGH。尽管靶向肿瘤新陈代谢需要肿瘤和正常组织之间的治疗指数，但这类癌症靶点仍十分有希望。

2.3细胞状态

2.3.1细胞状态、原型和肿瘤检查点

代表系统生物学支柱的促成技术，如分子间相互作用网络和多元分析，自然地引出了“细胞状态”这一的概念。细胞状态代表变量的高维矢量，这些变量决定了细胞的表型。比如，肿瘤可能包含有多个具有不同药物敏感性、新陈代谢特性或干细胞特征的亚细胞群体。在这种情况下，细胞状态将会成为唯一标识细胞每个亚型的向量。因此，这个范例对于解释原发性肿瘤的异质性非常有用，因为它包含了各种且通常是高度可塑性的细胞和微环境状态（图2）。

识别肿瘤原性细胞状态的一个范例是将它们建模为通路激活或抑制可复制的配置，并由转录、依赖性或敏感性特征来对其定义。最常见和最具代表性的配置提供了可操作的“原型”或者“肿瘤检查点模块”，这有助于将癌症归到功能分类中。原型定义了细胞状态本身，而肿瘤检查点则定义了调控蛋白模块，该模块包含了负责机械实施和维持细胞状态的主调节蛋白（MR）。比如，胶质母细胞瘤的间质细胞状态，在单细胞的水平上与等基因的原神经状态共存，被证明是由肿瘤检查点的异常激活所诱导的，该检查点包含三个协同MR蛋白-CEBPβ，CEBPδ和STAT3——其异常激活是由上游通路中的特定突变（包括STAT3焦点扩增和KLHL9纯合缺失）所诱导的。

图2.致癌靶点和细胞状态

细胞状态可以是稳定的、亚稳定的或者瞬态的。稳定状态代表状态空间中的细胞被“困住”数天的时段--比如谱系发育的末期。相比之下，亚稳定状态对应于细胞在进入更稳定状态的过程中或在短暂的扰动之后被困的几个小时，而非几天的时段。最后，瞬时状态则代表状态空间中分布最稀疏的区域，并且由快速转换状态的细胞填充。由于出现了允许在单细胞水平上直接观察肿瘤发生、可塑性、适应性耐药的方法，这一概念与癌症生物学和治疗学有了更大的关联性。然而，这些进展目前仍受到依赖基因表达测量的限制。提供一个框架来解释复杂的状态“图景”中的转化研究结果也是一样重要的。

肿瘤进展（比如转移）和对治疗药物的敏感性在很大程度上取决于特定的稳定和亚稳定细胞状态的存在，这与肿瘤和微环境相关，而非肿瘤组织学、遗传学和肿瘤进化的自然历史。比如，乳腺癌患者的不良预后与混合上皮-间充质嵌合的细胞状态有关。除此之外，在急性髓系白血病（AML）中发现了新的细胞状态，这些状态没有包括传统的细胞表面标记，但其基因表征可以预测患者的预后。神经内分泌肿瘤的细胞状态也可预测其对治疗的反应性。最后，黑色素瘤细胞株和肿瘤表明了治疗诱导的、可分为四个阶段的分化轨迹，其分化过程与铁依赖化合物诱导的氧化应激敏感性呈现负相关。

2.3.2细胞状态和主控调节器

MR蛋白代表转录性细胞状态的稳态调节。因此，MR活性分析可以识别稳定和亚稳定的癌症相关细胞状态和细胞状态的转换，以及异位表达时可以重编程细胞状态的蛋白质。比如，三个经计算推断的前列腺MRs（AR、FOXA1和NKX3.1）的异位共表达足以将成纤维细胞重新编程为正常的前列腺上皮组织，而shRNA介导的共沉默计算推断的间充质GBM MRs（CEBPβ和STAT3）足以将间充质细胞重新编程到原神经状态，进而阻止体内肿瘤发生。候选MR蛋白可以通过基于网络的mRNA图谱分析实现有效识别，比如，通过VIPER算法（该算法类似于多路基因报告分析）测量在特定细胞状态下，差异表达基因中特定蛋白质转录靶点的富集。基于对MR的研究，已经确定了从淋巴瘤、神经母细胞瘤和胶质瘤到前列腺、乳腺和胃肠胰腺神经内分泌肿瘤等多种恶性肿瘤的新的、经过实验验证的驱动因素以及机制。

通过阐明造成和维持癌细胞状态的细胞逻辑，已经确定了严格自我调节的模块化结构——肿瘤检查点，它由少量MR蛋白组成，通过整合上游通路中遗传和表观遗传变化的影响来共同维持癌细胞状态的动态平衡。事实上，肿瘤检查点MRs的遗传或药物抑制会导致它们在体外和体内的崩解，以及癌症生存能力的丧失，这提供了一种方法，可以消除多种基因突变带来的影响。

2.3.3细胞状态可塑性和阻力

肿瘤细胞的可塑性和对治疗的适应性在获得性耐药中起着关键作用。耐药的癌症持续细胞就是一个非常好的例子。在很多类型的肿瘤中发现，持续细胞是随机的结果，其过程是将瞬时的表型异质性引入到肿瘤细胞群体中。例如，细胞群体中的非遗传性转录变异或许会识别黑色素瘤中可能耐药的细胞。总体来说，除了癌症治疗诱导的压力外，在应激条件下，持续细胞与肌成纤维性非癌症细胞的应激缓解通路有着共同的特征，包括：（1）明显的染色质状态，（2）细胞干性增加，（3）脂肪含量从高度饱和以及单不饱和转变为高度多不饱和。持久细胞通常处于一种更为静止的状态以逃避化疗的压力，在某些特定情况下，停药后可能会使其对治疗重新敏感，这也说明了药物耐受的非遗传机制。他们可以在几周至几个月的药物治疗中保持着这种有利于生存的状态。但是，在部分患者中，由于基因或表观遗传改变，一些持久细胞可以重新进入细胞周期，往往会长出具有不可逆转的耐药性肿瘤。因此，靶向持久细胞在预防或延缓获得性耐药以及肿瘤复发方面有很大治疗希望。

持久细胞也会呈现出特定的脆弱性。许多细胞的多不饱和磷脂水平升高，使其对化学诱导剂诱导的铁死亡十分敏感。铁死亡是一种caspase非依赖性的非凋亡性细胞死亡，由细胞膜内过度的多不饱和脂质过氧化引起。抗氧化酶——谷胱甘肽过氧化物酶4（GPX4）催化致死性的过氧化氢转变为相应的醇，保护它们免于铁死亡。化学抑制或基因敲除GPX4可选择性且有效地诱导多种实体肿瘤类型的持久细胞发生铁死亡，并可防止小鼠在异种移植瘤靶向治疗后，黑色素瘤的复发。GPX4在出现了上皮-间充质转化（EMT）的上皮性肿瘤、在靶向治疗和免疫治疗中从高MITF向高AXL细胞状态转分化的黑色素瘤细胞、在雄激素缺失状态下转分化为雄激素无关状态的前列腺癌细胞以及从肉瘤等固有高多不饱和脂质状态组织衍生的癌症中都表现出脆弱性。因此，GPX4和与铁死亡性细胞环路相关的靶点代表了高度多不饱和脂类肿瘤中有希望的非癌基因治疗靶点。

3.      肿瘤微环境

TME是一个丰富的环境，各种非肿瘤细胞类型和细胞外基质蛋白在其中相互作用，调节癌细胞生物学。对这些动态分子交换更深入的机制理解使得治疗策略能够直接靶向TME对肿瘤功能至关重要的方面（图3）。靶向血管内皮生长因子（VEGF）的抗血管生成治疗，可以抑制肿瘤的新血管生成，并利用健康器官中相对缺乏的新生血管，实现针对TME的癌症治疗的原理证明。TME错综复杂的细胞结构包括了免疫细胞、成纤维细胞、细胞外基质（ECM），甚至是神经元成分，因而产生了许多潜在的靶点。

图3.肿瘤微环境靶点

3.1适应性和先天免疫细胞

最近的TME靶向策略已经集中在免疫细胞上，包括参与适应性免疫和先天免疫的细胞：淋巴细胞、巨噬细胞、自然杀伤（NK）细胞、髓系来源的抑制细胞（MDSCs）、树突状细胞（DC）等。免疫系统受自分泌和旁分泌的细胞-细胞和细胞因子相互作用的调节，并且在肿瘤的浸润池和外周池之间表现出动态平衡。免疫功能的调节是癌症靶点鉴定和药物开发的首要选择，策略是利用肿瘤细胞的免疫原性，或者刺激宿主免疫反应，又或者二者皆有。免疫治疗的进展已经改变了许多癌症的治疗方式，具体表现在基于抗体的免疫检查点抑制剂，比如PD-1/PD-L1和CTLA-4，随着检查点抑制剂本身或着与靶向治疗、化疗和放射治疗以及巨噬细胞等新免疫群体的结合而取得进展。同时，“过继”细胞的T细胞疗法，包括输注对血液病有效的嵌合抗原受体T细胞（CAR-T）或靶向肿瘤抗原的T细胞受体（TCR）-T细胞，又或者大量输注体外扩增的肿瘤浸润性淋巴细胞或NK细胞。

新技术将高通量CRISPR筛查与体外和体内的肿瘤免疫学关联起来。对癌细胞的系统CRISPR干扰揭示了PTPN2、ADAR1和SWI/SNF复合物成员以及其他肿瘤免疫治疗作用的基本调节因子。相反的是，T细胞或树突状细胞中的CRISPR筛查发现了与癌症免疫治疗相关的潜在新型免疫调节分子。未来的肿瘤免疫学筛查可能会结合类器官的方法，保存肿瘤细胞和浸润的免疫成分，包括T、B、NK细胞和巨噬细胞，而无需重建或微流控的方法。或者，肿瘤细胞系或类器官可以与外周血淋巴细胞群体重组，以识别肿瘤细胞的内源性和外源性免疫反应调节因子。

类似的方法也可以与NK细胞共培养，NK细胞是已知对播散性癌细胞有早期反应的群体，可以直接调节或作为基于细胞的治疗。需要注意的是，在一组研究中，发现了癌细胞“增选”并将NK细胞转化为另一种可以促进转移生长的分子状态。对癌细胞和NK细胞之间受体-配体配对的分析，确定了多个细胞表面受体（比如Klgr1和TIGIT）可以被抗体抑制从而阻止转移定植，且可能具有临床意义。除此之外，NK细胞激活受体的配体通常在肿瘤细胞上或者感染期间上调，这些配体的丢失抑制了NK细胞的识别和杀伤能力。值得注意的是，NK细胞激活配体MHC-I类多肽相关序列A/B（MICA/B）经常在多种肿瘤中下调，包括白血病、前列腺癌、黑色素瘤以及乳腺癌、肺癌、卵巢癌和结肠癌，这导致NK细胞激活受体NKG2D的结合减少，进而降低了抗肿瘤活性。另外，肿瘤细胞可分泌NKG2D配体，造成NK细胞功能受损。在治疗方面，发现了一种新型抗体可以阻止NKG2D配体的脱落，进而提高NK细胞介导的抗肿瘤活性。内皮细胞等非肿瘤细胞表达NKG2D配体也可导致NK细胞脱敏，降低抗肿瘤活性。

3.2癌症相关的成纤维细胞

成纤维细胞在正常和恶性组织中是一种丰富的细胞类型，在胰腺癌中与纤维胶原一起积聚，表现出胰腺癌的纤维化反应。与基因不稳定的癌细胞相比，野生型基因的癌症相关成纤维细胞（CAF）获得对靶向药的耐药性的可能性较低。在恶性进展过程中，CAF细胞的状态会发生改变，通常转变为收缩的肌成纤维细胞或者分泌表型，这与上述耐药的持久癌细胞相关的高多不饱和脂质状态有相似之处。通过单细胞RNA测序已经在这个群体中发现了其他的表型多样性，包括了那些具有收缩和分泌功能的个体。小鼠胰腺癌模型显示了特定背景下的促癌或抑癌CAF的功能。这种复杂性突出了强大的生理性相关模型系统的重要性，该模型系统不仅可以定义特定成纤维细胞表型的精确功能，使生物标志物的开发能够为筛选患者进行靶向治疗提供信息，而且能促成直接靶向CAF的治疗目的。这些研究极大地得益于CAF与癌细胞或类器官的共培养，之后这些细胞或类器官可用于候选疗法。

4.未来的机遇

确定对各种肿瘤类型最有效的治疗靶点,是最关键的任务。经过研发人员们坚持不懈的奋斗,终于找到了靶向体细胞中突变的癌蛋白。不过,由于很多肿瘤细胞并不表达激酶癌基因,所以它们往往很快产生了对单一药物治疗方法的耐药性。所以,通过靶向本文中所讲述的新型肿瘤靶位,也许就能给更多病人提供靶向治疗的方法,并且提供附加方法来建立联合方案。因为新型肿瘤靶位的多样性带来了治疗希望,让每个病人未来都可以在精准医学指导的疗法中受益。

与此同时，未来的努力必须考虑癌细胞本身和TME细胞的细胞状态异质性。原发肿瘤组织的3D培养保持了在体内才能观察到的部分细胞异质性和细胞状态转变。3D培养还可分析肿瘤水平的表型，例如集体侵袭、免疫监视和器官定植，而这些在2D培养中是很难实现的。这些方法还可开发出更为精确的肿瘤动物模型。

除此之外，单细胞RNA测序分析还揭示了多种不同细胞状态对肿瘤复发的贡献。有选择地耗尽干细胞样祖细胞群体或可能导致肿瘤复发的部分持久细胞亚群，相比完全消除所有残留肿瘤细胞更易实现。另外，更深入地了解持久细胞在治疗压力下生存和再生的能力，也许会提出新的治疗方法。

为改善患者的预后，不仅要单独靶向癌症，还要将其作为更大生态系统的一部分，这一点十分重要。有效破坏肿瘤生态系统或许有利于解决一个重大的临床挑战，即靶向肿瘤和微环境中的多个异质细胞群体。此外，由于TME成分在其他环境中也发挥着重要作用，比如在健康器官中，治疗性基质靶向的潜在毒性需要深入的评估。细胞状态的概念可以很好地帮助这一过程，因为它将一个由突变模式和TME所组成的无尽的世界转化为一个非常有限的不同肿瘤细胞状态库。

虽然我们最初用来定义特定靶点证据强度的框架侧重于癌基因靶点上，但相同的原则也适用于这些新的癌症驱动因素。具体地说，来自几个不同实验室的体外和体内多个实验系统的实验证据为临床转化的优先靶点提供了一条明确的途径。由于在目前情况下，只有几个实验模型可以研究这里所描述的特定类别的癌症靶点，因此当务之急是共同努力创建和表征更多的实验模型。

最后，非癌基因和TME靶点的发现和认证将伴随着定义标志或表征的需求，这些标志或表征允许对最有可能从这种癌症新疗法中受益的患者进行分层。对于某些靶点，免疫组化的方法、分子图谱或测序足以将那些对治疗可能有反应的患者进行分层。然而，对于其他靶点，确定对内源性或外源性集中疗法可能有效或无效的肿瘤将需要可应用于临床样本的新工具，例如评估肿瘤组织中多参数基因表达的能力。虽然少数诊断测试是基于基因表达的，但要将这些成果扩展到临床实践中，需要对样本的采集和测试实施较大改变。

尽管存在这些挑战，定义和认证更广泛的癌症靶点仍然是可能的。此外，未来的工作将需要开发更有效的方法来测试潜在的组合，特别是当靶向针对肿瘤和TME的时候。综合靶向肿瘤内源性和外源性因素的方法可产生合理的组合，有望提供强大且持久有效的治疗结果。

编译：王杨寒召

审校：张军，缪长虹

参考文献：Hahn WC, Bader JS, Braun TP, Califano A, ClemonsPA, Druker BJ, Ewald AJ, Fu H, Jagu S, Kemp CJ, Kim W, Kuo CJ, McManus M, BMills G, Mo X, Sahni N, Schreiber SL, Talamas JA, Tamayo P, Tyner JW, WagnerBK, Weiss WA, Gerhard DS; Cancer Target Discovery and Development Network. Anexpanded universe of cancer targets. Cell. 2021 Mar 4;184(5):1142-1155. doi:10.1016/j.cell.2021.02.020. PMID: 33667368; PMCID: PMC8066437.