可使肝癌細胞對抗-PD1治療增敏！復旦大學發文：有前景的肝癌免疫治療靶點

2024年12月31日02:13:03 健康 1143

【導讀】研究發現，多種 E3 連接酶會影響肝細胞癌（HCC）的免疫微環境，並導致免疫治療耐葯。

12月29日，復旦大學研究團隊在期刊《Advanced Science》上發表了研究論文，題為「TARGeting Deltex E3 Ubiquitin Ligase 2 Inhibits Tumor-associated Neutrophils and Sensitizes Hepatocellular Carcinoma Cells to Immunotherapy」，本研究發現肝癌細胞中的Deltex E3泛素連接酶2 （DTX2）可以通過C-X-C趨化因子2 （CXCL2）和C-X-C趨化因子6 （CXCL6）促進具有腫瘤表型的腫瘤相關中性粒細胞（TANs）的浸潤和極化，從而減弱CD8+ T細胞的浸潤和細胞毒性。機制上，DTX2可以與組蛋白H2B相互作用，促進其賴氨酸120的單泛素化（H2BK120ub1），從而通過組蛋白表觀遺傳調控增加CXCL2和CXCL6的轉錄。不同的體內腫瘤模型表明，DTX2抑製劑治療可抑制腫瘤生長，並使肝癌細胞對程序性死亡蛋白1 （PD-1）抗體的治療效果增敏。綜上所述，本研究確定了DTX2作為肝癌免疫治療的潛在靶點。

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.202408233

背景信息

在肝細胞癌（HCC）微環境中，中性粒細胞可逐漸分化為具有抗腫瘤表型或腫瘤表型的腫瘤相關中性粒細胞（TANs），具有腫瘤表型的TANs高表達程序性細胞死亡配體1 （PD-L1）並分泌ARG1、活性氧（ROS）和iNOS，從而抑制效應T細胞的殺瘤功能，降低對免疫檢查點抑製劑（ICI）的治療響應。因此，靶向TANs或阻斷腫瘤表型的極化可提高免疫治療的療效。

泛素化依賴於泛素、泛素激活酶（E1）、泛素結合酶（E2）和泛素連接酶（E3）。組蛋白H2A和H2B的泛素化主要影響基因轉錄和DNA損傷修復。特別是，H2B單泛素化和H3多甲基化之間的交互作用解釋了組蛋白H2B單泛素化如何在表觀遺傳水平調控基因轉錄。

近年來，多項研究表明抑制特異性泛素連接酶可能有利於免疫治療的應答。Deltex E3泛素連接酶2 （DTX2）可通過其DTC結構域識別並促進蛋白質的泛素化。此外，DTX2還參與不同類型的泛素化修飾。然而，DTX2在腫瘤免疫微環境中的具體作用尚不清楚。

小鼠DTX2抑製劑可抑制Cxcl2和Cxcl6轉錄和腫瘤生長

C22H24N4O2 被發現能與小鼠 DTX2 蛋白結合，並在天冬醯胺 459、賴氨酸 460、天冬氨酸 461、賴氨酸 476 和天冬醯胺 576 處形成氫鍵。表面等離子共振（SPR）分析表明，C22H24N4O2 在 5 - 10 微摩爾濃度範圍內對小鼠 DTX2 蛋白具有高親和力。免疫共沉澱（Co-IP）顯示，在不斷增加濃度的 mDTX2i 作用下，DTX2 與組蛋白 H2B 的結合逐漸減弱，同時 H2BK120ub1、H3K4me3 和 H3K79me3 的丰度降低。mDTX2i 處理抑制了小鼠 CXCL2 和小鼠 CXCL6 的轉錄和分泌。此外，mDTX2i 對腫瘤細胞的處理抑制了中性粒細胞的趨化作用和中性粒細胞的 ARG1 表達。另外，添加 mDTX2i 還增加了 CD8+ T 細胞的細胞毒性。同樣，mDTX2i 處理並未改變組蛋白 H2B 的多聚泛素化。皮下腫瘤模型表明，在 Hepa1-6 shDtx2 組中，使用 mDTX2i 處理並未進一步抑制腫瘤生長。免疫組化染色顯示，使用 mDTX2i 治療增加了皮下腫瘤中 CD8+ T 細胞的浸潤，減少了腫瘤相關中性粒細胞（TANs）的浸潤，並降低了 CXCL2 和 CXCL6 的表達。

靶向DTX2可使肝癌細胞對PD-1抗體敏感

研究人員進一步研究了 mDTX2i 治療能否提高免疫檢查點抑製劑（ICIs）的療效。為此，研究人員建立了自發性肝細胞癌（HCC）模型。生物發光成像顯示，mDTX2i 聯合 PD-1 抗體顯著抑制了自發性腫瘤的生長。這種聯合療法降低了腫瘤負荷，並延長了治療小鼠的生存期。此外，在皮下腫瘤模型中的結果表明，與野生型 Hepa1-6 組相比，Hepa1-6 shDtx2 組在接受 PD-1 抗體治療後腫瘤生長受到更顯著的抑制，且這種效果伴隨著更低的腫瘤負荷和更長的總生存期。同樣，接受 mDTX2i 與 PD-1 抗體聯合治療的小鼠，其腫瘤體積更小，生存期更長，優於僅接受 PD-1 單葯治療的小鼠。免疫組化染色顯示，接受 mDTX2i 和 PD-1 抗體聯合治療的組中，CD8+ T 細胞的浸潤和 IFNγ 陽性細胞的數量明顯增加。在原位腫瘤模型中，敲低 Dtx2 或使用 mDTX2i 治療可提高 PD-1 抗體的療效。對原位腫瘤進行多重免疫熒光染色顯示，mDTX2i 與 PD-1 抗體聯合治療可增加 CD8+ IFNγ+ 細胞的浸潤。在這些原位腫瘤中幾乎未觀察到腫瘤相關中性粒細胞（Ly6G+ 細胞）。此外，在原位腫瘤模型中，聯合治療或單葯治療均表現出良好的生物安全性。

mDTX2i 治療使肝癌細胞對 PD1 抗體治療增敏

此外，流式細胞術還發現，在體外培養的細胞培養基中添加 mDXT2i 的小鼠中性粒細胞中，ARG1 的表達降低。然後，qPCR 顯示，在用 mDXT2i 處理的中性粒細胞組中，Cxcl2 和 Cxcl6 的轉錄水平也降低。在原位腫瘤中，研究人員未發現聯合治療能進一步顯著降低中性粒細胞中 ARG1、CXCL2 和 CXCL6 的表達水平。然而，聯合治療增強了 CD8+ T 細胞中 IFNγ 的表達，這與研究結果一致。這也表明 mDTX2i 通過抑制中性粒細胞的 N2 表型改善了免疫微環境。

結論

綜上所述，本研究表明靶向DTX2減弱了免疫抑制微環境的特徵，並使肝癌細胞對抗-PD1治療增敏。這些結果表明DTX2是一個很有前景的肝癌免疫治療靶點。

【參考資料】

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.202408233

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