该文档属于类型a，即单篇原创研究的学术报告。以下是对该研究的详细介绍：
主要作者及机构
本研究的通讯作者是Sidi Chen，来自耶鲁大学医学院遗传学系，研究团队还包括Guangchuan Wang、Ryan D. Chow、Lvyun Zhu等多位来自耶鲁大学系统生物学研究所、癌症系统生物学中心等机构的学者。研究于2020年12月发表在《Cancer Discovery》期刊上。
学术背景
免疫检查点阻断（immune checkpoint blockade, ICB）疗法在多种癌症类型中显示出显著的临床疗效，但仅有一部分患者对ICB疗法有反应。目前，关于ICB反应的遗传因素尚未完全阐明。传统的研究方法，如体外或离体细胞系筛选，存在局限性，无法完全模拟肿瘤微环境的复杂性。为了更精确地研究ICB反应的遗传调控机制，研究团队开发了一种基于CRISPR的基因工程小鼠模型（CRISPR-GEMM），用于在体内进行大规模的功能性筛选，旨在识别影响ICB反应的关键基因。
研究流程
研究分为以下几个主要步骤：
CRISPR-GEMM模型构建与筛选
研究团队开发了一种基于CRISPR的肝脏特异性基因工程小鼠模型，用于在体内进行大规模的基因筛选。研究设计了一种AAV-CRISPR载体，表达肝脏特异性Cre重组酶和靶向Trp53的单向导RNA（sgRNA），并克隆了针对49个最常见突变肿瘤抑制基因的sgRNA文库（MTSG文库）。将AAV载体注射到小鼠体内，通过生物发光成像系统（IVIS）监测肿瘤发展。小鼠被随机分为三组，分别接受PBS、抗PD-1或抗CTLA4治疗，并记录其生存率。
实验结果表明，抗PD-1和抗CTLA4治疗显著延长了小鼠的生存期。通过分子倒置探针（MIP）测序技术，研究团队分析了肿瘤中的突变谱，发现KMT2D突变与抗PD-1治疗敏感性显著相关。
KMT2D功能验证
为了验证KMT2D在ICB反应中的作用，研究团队构建了多种遗传性肝癌模型，包括Myc过表达和Trp53敲除的小鼠模型，并在这些模型中进一步敲除KMT2D或ARID1A。结果显示，KMT2D突变显著增强了肿瘤对抗PD-1治疗的反应，而ARID1A突变则表现出较弱的敏感性。此外，KMT2D突变肿瘤中CD45+免疫细胞和CD3+ T细胞的浸润显著增加。
KMT2D在其他癌症类型中的作用
研究团队进一步在膀胱癌、三阴性乳腺癌、黑色素瘤和肺癌细胞系中敲除KMT2D，并将其移植到小鼠体内。结果表明，KMT2D突变显著提高了这些肿瘤对抗PD-1治疗的敏感性。此外，双肿瘤模型实验表明，KMT2D突变通过改变肿瘤微环境增强了ICB疗效。
KMT2D突变的分子机制
通过全外显子测序、染色质可及性分析（ATAC-seq）和RNA测序（RNA-seq），研究团队发现KMT2D突变导致DNA损伤增加、突变负担升高、染色质重塑、内含子保留和转座子激活。此外，KMT2D突变细胞表现出蛋白质周转增加和IFNγ刺激的抗原呈递增强。这些变化共同促进了肿瘤的免疫原性，使其对ICB治疗更加敏感。
主要结果
1. KMT2D突变增强ICB敏感性
CRISPR-GEMM筛选结果显示，KMT2D突变显著增强了肿瘤对抗PD-1治疗的反应，且这一现象在多种癌症类型中得到验证。
KMT2D突变的分子机制
KMT2D突变导致DNA损伤增加、突变负担升高、染色质重塑和抗原呈递增强，从而提高了肿瘤的免疫原性。
KMT2D突变与免疫微环境的关系
KMT2D突变肿瘤中CD45+免疫细胞、CD3+ T细胞和巨噬细胞的浸润显著增加，表明KMT2D突变通过改变肿瘤微环境增强ICB疗效。
结论
本研究通过CRISPR-GEMM模型在体内筛选出KMT2D作为ICB反应的关键调控基因，揭示了KMT2D突变通过增强肿瘤免疫原性和重塑肿瘤微环境提高ICB疗效的分子机制。这一发现为ICB疗法的患者分层和临床决策提供了重要的理论依据。
研究亮点
1. 新颖的研究方法
研究团队开发了基于CRISPR的基因工程小鼠模型，能够在体内进行大规模的功能性筛选，克服了传统体外筛选的局限性。
重要的科学发现
首次揭示了KMT2D突变在ICB反应中的关键作用，并阐明了其通过DNA损伤、染色质重塑和免疫微环境改变增强ICB疗效的分子机制。
广泛的临床意义
KMT2D突变在多种癌症类型中普遍存在，研究结果为ICB疗法的精准医学应用提供了重要的生物标志物。
其他有价值的内容
研究团队还通过全外显子测序、ATAC-seq和RNA-seq等多种高通量技术，全面解析了KMT2D突变的分子机制，为肿瘤免疫治疗的深入研究提供了宝贵的数据资源。