《Cancer Letters》：DysUFMylation reprograms immunosuppressive neutrophils to potentiate anti-PD-1 therapy in hepatocellular carcinoma
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UFL1介導(dǎo)的UFMylation調(diào)控PRMT5-NF-κB p65-CXCL8軸，影響中性粒細(xì)胞浸潤和CD8+ T細(xì)胞活性，低UFL1表達(dá)協(xié)同抗PD-1治療并降低CXCL8，提升肝細(xì)胞癌免疫治療響應(yīng)，CXCL8為預(yù)測標(biāo)志物和治療靶點。
Xukang Gao|Min Xu|Zeping Han|Zhiqiu Hu|Yipeng Su|Guoqiang Sun|Wei Chen|Song Qiu|Shuangjian Qiu|Mien-Chie Hung|Chenhao Zhou|Yong Yi
復(fù)旦大學(xué)中山醫(yī)院肝膽外科與肝臟移植科，中國上海200032
摘要
免疫檢查點阻斷已被用于治療轉(zhuǎn)化型肝細(xì)胞癌（HCC），但其臨床療效仍有限，這突顯了闡明耐藥機(jī)制和預(yù)測性生物標(biāo)志物的必要性。本研究發(fā)現(xiàn)，UFL1介導(dǎo)的UFMylation在重塑HCC的免疫微環(huán)境中起著關(guān)鍵作用。低UFL1表達(dá)可增強CD8+ T細(xì)胞的浸潤和細(xì)胞毒性，同時減少腫瘤相關(guān)中性粒細(xì)胞（TAN）的浸潤和N2樣極化，這與免疫治療的改善效果相關(guān)。機(jī)制上，UFL1缺乏會損害PRMT5的穩(wěn)定性，從而抑制NF-κB p65的DNA結(jié)合能力并降低CXCL8的表達(dá)，進(jìn)而減少中性粒細(xì)胞的浸潤和N2樣極化，最終增強CD8+ T細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng)。低UFL1表達(dá)與抗PD-1療法聯(lián)合使用可延長原位和自發(fā)HCC模型的生存期，而使用SX-682藥理學(xué)抑制CXCL8-CXCR1/2信號通路也能重現(xiàn)這些效果。臨床觀察發(fā)現(xiàn)，對免疫治療有反應(yīng)的患者表現(xiàn)出UFL1、PRMT5和CXCL8表達(dá)降低，中性粒細(xì)胞浸潤減少，CD8+ T細(xì)胞活性升高，血清CXCL8水平降低。這些發(fā)現(xiàn)揭示了UFL1-PRMT5-NF-κB p65-CXCL8軸調(diào)控中性粒細(xì)胞驅(qū)動的免疫抑制作用，并確定CXCL8既是預(yù)測性生物標(biāo)志物，也是優(yōu)化HCC患者免疫治療的治療靶點。
引言
肝細(xì)胞癌（HCC）是全球第六大常見惡性腫瘤，也是癌癥相關(guān)死亡的第三大原因1。盡管外科切除、局部治療和系統(tǒng)治療取得了進(jìn)展，但晚期HCC的預(yù)后仍然較差。近年來，免疫檢查點抑制劑（ICIs），特別是針對程序性死亡-1（PD-1）軸的抗體，改變了HCC的治療格局2, 3。然而，只有少數(shù)患者能獲得持續(xù)的臨床益處，這迫切需要闡明免疫治療的耐藥機(jī)制并尋找新的治療靶點，以重塑腫瘤免疫微環(huán)境（TIME），從而提高治療效果。
HCC的腫瘤微環(huán)境（TME）具有高度免疫抑制性，其特征是髓系細(xì)胞大量浸潤和細(xì)胞毒性CD8+ T淋巴細(xì)胞活性受損4。在各種免疫細(xì)胞中，TANs已成為腫瘤進(jìn)展和治療耐藥性的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子5, 6。最近的研究強調(diào)了它們的雙重功能：N1樣TANs具有抗腫瘤作用，而N2樣TANs則促進(jìn)腫瘤生長、血管生成和免疫逃逸7, 8。TANs與CD8+ T細(xì)胞之間的動態(tài)相互作用對免疫檢查點抑制劑的反應(yīng)性至關(guān)重要。然而，調(diào)控HCC中中性粒細(xì)胞招募和極化的分子機(jī)制尚未完全明了。
泛素折疊修飾因子1（UFM1）的結(jié)合，即UFMylation，是一種新發(fā)現(xiàn)的翻譯后修飾途徑，參與多種生物學(xué)過程，包括蛋白質(zhì)穩(wěn)態(tài)、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激反應(yīng)和DNA損傷修復(fù)9, 10, 11。我們的研究顯示，UFM1特異性連接酶1（UFL1）與脂質(zhì)代謝和腫瘤發(fā)生有關(guān)12。然而，UFL1介導(dǎo)的UFMylation如何調(diào)控HCC的免疫微環(huán)境仍需進(jìn)一步探索。
本研究探討了UFL1介導(dǎo)的UFMylation在塑造HCC免疫微環(huán)境（TIME）中的作用，特別關(guān)注中性粒細(xì)胞與CD8+ T細(xì)胞之間的相互作用。我們發(fā)現(xiàn)了一個先前未被認(rèn)識的調(diào)控軸：UFL1通過UFMylation穩(wěn)定蛋白精氨酸甲基轉(zhuǎn)移酶5（PRMT5），從而維持NF-κB p65依賴的CXCL8表達(dá)。UFL1缺失會降低CXCL8的產(chǎn)生，減少TAN的招募和N2樣極化，最終形成以CD8+ T細(xì)胞浸潤和活性為特征的免疫激活微環(huán)境。重要的是，低UFL1表達(dá)使腫瘤對抗PD-1療法更敏感，而使用小分子抑制劑SX-682藥理學(xué)阻斷CXCL8-CXCR1/2信號通路也能增強治療效果。綜上所述，我們揭示了一個新的UFL1-PRMT5-NF-κB p65-CXCL8軸，該軸調(diào)控HCC中的中性粒細(xì)胞-T細(xì)胞相互作用，并強調(diào)了靶向這一途徑提高ICIs療效的治療潛力。
患者和樣本
為了構(gòu)建組織微陣列（TMA），我們從2009年1月1日至2010年1月1日在中山醫(yī)院接受治療的HCC患者中獲取了164份腫瘤組織和相應(yīng)的非腫瘤組織，這些組織均經(jīng)過病理學(xué)家驗證。納入標(biāo)準(zhǔn)和隨訪程序按照先前描述的方法進(jìn)行13。這些患者的臨床病理特征總結(jié)在補充表S1中。總生存期（OS）計算為...
低UFL1表達(dá)增強CD8+ T細(xì)胞浸潤和功能，這與改善的預(yù)后相關(guān)
先前的研究表明，在裸鼠模型中，UFL1表達(dá)降低會促進(jìn)HCC的進(jìn)展12。有趣的是，在具有免疫能力的C57BL/6小鼠模型中，使用UFL1敲低Hepa1-6細(xì)胞后，整體腫瘤生長并未受到顯著影響（圖1A和圖S1A–B）。此外，免疫組化（IHC）染色顯示，UFL1敲低促進(jìn)了裸鼠中腫瘤細(xì)胞的增殖，而未觀察到明顯的促增殖效應(yīng)
討論
本研究確定UFL1是HCC免疫微環(huán)境的一個先前未被認(rèn)識的調(diào)節(jié)因子，并展示了其在免疫檢查點阻斷反應(yīng)中的關(guān)鍵作用。我們發(fā)現(xiàn)UFL1缺乏會損害PRMT5的穩(wěn)定性，從而抑制NF-κB p65的DNA結(jié)合能力并降低CXCL8的表達(dá)，導(dǎo)致中性粒細(xì)胞浸潤和“N2”極化減少，最終增強CD8+ T細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng)
結(jié)論
我們揭示了UFL1介導(dǎo)的UFMylation與PRMT5及中性粒細(xì)胞重編程之間的新調(diào)控軸。這些發(fā)現(xiàn)表明CXCL8作為抗PD-1療法反應(yīng)的預(yù)測性生物標(biāo)志物具有臨床應(yīng)用前景，并強調(diào)了靶向CXCL8-CXCR1/CXCR2軸以提高HCC患者抗PD-1療效的治療價值。
聲明
本研究的準(zhǔn)備工作未使用生成式AI和AI輔助技術(shù)。
CRediT作者貢獻(xiàn)聲明
Yipeng Su：軟件開發(fā)。Xukang Gao：數(shù)據(jù)可視化、驗證、正式分析、概念構(gòu)建。Yong Yi：項目監(jiān)督、資源獲取、方法學(xué)設(shè)計、資金籌集。Min Xu：軟件開發(fā)、正式分析、數(shù)據(jù)管理。Zeping Han：軟件開發(fā)、方法學(xué)設(shè)計、正式分析。Zhiqiu Hu：資源獲取、資金籌集。Shuangjian Qiu：資源管理、實驗設(shè)計。Song Qiu：方法學(xué)設(shè)計、數(shù)據(jù)管理。Chenhao Zhou：項目管理、方法學(xué)設(shè)計、資金籌集。Mien-Chie Hung：
利益沖突
作者聲明沒有潛在的利益沖突。
數(shù)據(jù)可用性聲明
本研究生成的數(shù)據(jù)可向通訊作者索取。
利益沖突聲明
? 作者聲明沒有已知的可能影響本文研究的財務(wù)利益或個人關(guān)系。
致謝
本研究得到了
國家自然科學(xué)基金（82472816、82103521、82072672）、上海自然科學(xué)基金（25ZR1401061）、上海“醫(yī)學(xué)人才新星”青年發(fā)展計劃（SHWSRS(2024)_070）、
上海市科學(xué)技術(shù)委員會（24ZR1418900）和
上海市教育委員會（2024AI02012）的資助。
