我們都知道，腫瘤細(xì)胞的“精明”之處在于它可以通過免疫編輯來規(guī)避免疫識別，從而逃避免疫系統(tǒng)的攻擊。免疫編輯涉及免疫檢查點分子的調(diào)節(jié)，如程序化細(xì)胞死亡配體-1（PD-L1）。表達在T細(xì)胞上的PD-1與腫瘤細(xì)胞上的PD-L1之間的相互作用抑制CD8+T細(xì)胞的激活和擴張，使癌細(xì)胞能夠逃避免疫破壞[1,2]。針對PD-L1/PD-1軸的檢查點阻斷療法已顯示出臨床療效[3]。然而，大多數(shù)患者對這些治療反應(yīng)較差，這通常可歸因于腫瘤微環(huán)境的免疫抑制性質(zhì)[4]。因此，研究PD-L1調(diào)控的分子機制，探索提高抗PD-1/PD-L1治療效果的策略具有重要的臨床和科學(xué)意義。PD-L1在腫瘤細(xì)胞上的表達受多種因素的調(diào)節(jié)，包括幾種翻譯后修飾，如糖基化、泛素化、棕櫚?；土姿峄痆5]。泛素化對幾個生理過程至關(guān)重要，包括細(xì)胞存活和分化以及先天和獲得性免疫[6]。PD-L1的泛素化和去泛素化調(diào)節(jié)其蛋白酶體的降解，進而影響PD-1/PD-L1介導(dǎo)的免疫抑制[7]。靶向PD-L1的翻譯后修飾被證明是抗腫瘤治療的有效途徑。進一步闡明與PD-L1翻譯后修飾相關(guān)的效應(yīng)分子可能有助于發(fā)現(xiàn)癌癥治療的免疫治療靶點。

近日，浙江大學(xué)林愛福、周如鴻、周天華，西湖大學(xué)李旭，以及加州大學(xué)歐文分校Wang Wenqi帶領(lǐng)研究團隊取得顯著成果，發(fā)現(xiàn)跨膜和和泛素樣結(jié)構(gòu)域含蛋白1（TMUB1）可作為腫瘤細(xì)胞中PD-L1翻譯后修飾的調(diào)節(jié)劑，并在Nature Communications發(fā)表了研究論文。此項研究表明，TMUB1調(diào)節(jié)PD-L1的細(xì)胞豐度以促進癌細(xì)胞逃逸，是一個很有前途的免疫治療靶點，且有助于提供對腫瘤免疫治療的新見解。

在這項研究中，基于癌癥基因組圖譜?(TCGA)?中浸潤性乳腺癌?(BRCA)?的表達數(shù)據(jù)對?PD-L1?進行基因富集分析?(GSEA)，研究人員發(fā)現(xiàn)腫瘤中PD-L1糖基化和磷酸化水平高于非惡性組織。此外，幾種翻譯后修飾途徑被上調(diào)，意味著PD-L1的翻譯后修飾可能是腫瘤的一個特征和免疫治療的潛在靶點。研究人員通過免疫組織化學(xué)（IHC）和RT-qPCR分析，TMUB1和PD-L1的高水平與生存率顯著相關(guān)，患者腫瘤組織中CD8+T細(xì)胞的IL-1水平與TMUB1的蛋白水平呈負(fù)相關(guān)。表明TMUB1可調(diào)節(jié)PD-L1，促進腫瘤的免疫逃逸。

TMUB1?通過何種機制來穩(wěn)定?PD-L1？質(zhì)譜數(shù)據(jù)揭示了一種名為?HUWE1?的?E3?連接酶（包含泛素?E3?連接酶的多方面?HECT?結(jié)構(gòu)域，與腫瘤發(fā)生和轉(zhuǎn)移有關(guān)），其肽評分接近?TMUB1，作為?PD-L1?的結(jié)合蛋白，表明?HUWE1?和?TMUB1?對?PD-L1?具有相當(dāng)?shù)慕Y(jié)合能力。在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中，TMUB1與PD-L1結(jié)合以防止后者與E3連接酶HECT，UBA和WWE結(jié)構(gòu)域蛋白1（HUWE1）相互作用。

來自Linkedomics的CPTAC BRCA?數(shù)據(jù)庫的蛋白質(zhì)組學(xué)數(shù)據(jù)顯示，STT3A?（寡糖基轉(zhuǎn)移酶?（OST）復(fù)合物的催化亞基，可催化?PD-L1?的?N-糖基化）是與?TMUB1?最顯著相關(guān)的蛋白質(zhì)之一，并且根據(jù)對TMUB1?相關(guān)蛋白質(zhì)的?GSEA?分析顯示?TMUB1?是與糖基化過程密切相關(guān)。研究人員發(fā)現(xiàn)?TMUB1?和?PD-L1?都與?STT3A?相互作用，TMUB1?過表達增強了?PD-L1?和?STT3A?之間的相互作用。因此，TMUB1?通過增強?PD-L1?與?STT3A?的結(jié)合來促進?PD-L1?糖基化，從而使PD-L1能夠逃逸ERAD。

接下來，研究人員使用野生型和穩(wěn)定的TMUB1敲低MDA-MB-231和MDA-MB-468乳腺癌細(xì)胞系與活化的外周血單核細(xì)胞（PBMC）共培養(yǎng)進行了T細(xì)胞殺傷測定。腫瘤組織的?IHC?和流式細(xì)胞術(shù)分析顯示?TMUB1?敲低顯著降低了?EO771?腫瘤細(xì)胞中的?PD-L1?水平。與此一致，與對照組小鼠相比，TMUB1?敲低組中的小鼠表現(xiàn)出更長的存活時間。此外，炎癥細(xì)胞因子和?T?細(xì)胞趨化因子（包括?IFN-γ、TNFα、CCL-5?和?CXCL-10）的表達隨著?TMUB1敲低而增加。這一觀察結(jié)果表明，腫瘤細(xì)胞中?TMUB1的缺失破壞了免疫抑制性腫瘤免疫微環(huán)境，導(dǎo)致抗腫瘤免疫反應(yīng)增強。因此得出了結(jié)論，TMUB1?在調(diào)節(jié)?PD-L1?以在抗腫瘤免疫方面發(fā)揮著重要作用。

鑒于?TMUB1?在PD-L1?調(diào)節(jié)中的重要作用及其潛在的臨床意義，研究人員探索了基于?TMUB1?的治療策略。團隊開發(fā)了FITC標(biāo)記的PR結(jié)構(gòu)域的肽并命名為PTPR（TMUB1 PD-L1調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)域的肽）。PTPR?的添加削弱了?PD-L1?和?TMUB1?之間的結(jié)合，增強了?HUWE1?與?PD-L1?的結(jié)合，進而促進其泛素化降解并降低了?TMUB1?過表達引起的?PD-L1?蛋白水平。此外，?PTPR?增強了?T?細(xì)胞對腫瘤細(xì)胞的殺傷，以及?T?細(xì)胞中?TNF-α?和?IFN-γ?的表達水平。

注射?PTPR?的小鼠的腫瘤生長受到顯著抑制并且壽命延長，顯示出良好的療效。PTPR?用于通過靶向?TMUB1?來限制腫瘤組織中的?PD-L1，并且在?EO771?荷瘤?C57BL/6?小鼠中存在/不存在?PTPR?的情況下進行αCTLA4?治療。PTPR?治療和?αCTLA4?治療均顯著降低了腫瘤生長。有趣的是，兩種免疫療法的結(jié)合取得了更好的療效，腫瘤生長進一步減少，甚至在荷瘤小鼠中觀察到完全消退和存活時間延長，這歸因于活化的?CD8 +細(xì)胞毒性?T?細(xì)胞水平的增加（GzmB +）在聯(lián)合療法產(chǎn)生的腫瘤中浸潤。這些數(shù)據(jù)可以表明，?PTPR?是一種很有前途的藥物，可以增強抗腫瘤免疫力和?αCTLA4?免疫檢查點阻斷免疫療法。

總而言之，該研究揭示了?PD-L1?的兩個調(diào)節(jié)因子，即?TMUB1?和?HUWE1，并將?TMUB1?與癌細(xì)胞的免疫逃避聯(lián)系起來。此外，研究發(fā)現(xiàn)?TMUB1?通過調(diào)節(jié)?PD-L1?的翻譯后修飾，保護其不與?HUWE1?結(jié)合，募集?STT3A?促進?PD-L1?糖基化，從而使其免于?ERAD?降解，促進腫瘤發(fā)生，誘導(dǎo)?PD-L1?的穩(wěn)定性通過促進?PD-L1?介導(dǎo)的免疫逃避在體內(nèi)生長。為此，團隊開發(fā)了靶向TMUB1的肽，并在小鼠身上取得了顯著的治療效果。

由此研究我們可以得出，TMUB1?是一個潛在的候選靶點，由于其對腫瘤微環(huán)境中?PD-L1?水平的影響，可用于改善癌癥免疫檢查阻斷療法的結(jié)果。