《Cancer Letters》：DysUFMylation reprograms immunosuppressive neutrophils to potentiate anti-PD-1 therapy in hepatocellular carcinoma
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UFL1介導的UFMylation調控PRMT5-NF-κB p65-CXCL8軸，影響中性粒細胞浸潤和CD8+ T細胞活性，低UFL1表達協同抗PD-1治療并降低CXCL8，提升肝細胞癌免疫治療響應，CXCL8為預測標志物和治療靶點。
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
復旦大學中山醫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化型肝細胞癌（HCC），但其臨床療效仍有限，這突顯了闡明耐藥機制和預測性生物標志物的必要性。本研究發現，UFL1介導的UFMylation在重塑HCC的免疫微環境中起著關鍵作用。低UFL1表達可增強CD8+ T細胞的浸潤和細胞毒性，同時減少腫瘤相關中性粒細胞（TAN）的浸潤和N2樣極化，這與免疫治療的改善效果相關。機制上，UFL1缺乏會損害PRMT5的穩定性，從而抑制NF-κB p65的DNA結合能力并降低CXCL8的表達，進而減少中性粒細胞的浸潤和N2樣極化，最終增強CD8+ T細胞介導的免疫反應。低UFL1表達與抗PD-1療法聯合使用可延長原位和自發HCC模型的生存期，而使用SX-682藥理學抑制CXCL8-CXCR1/2信號通路也能重現這些效果。臨床觀察發現，對免疫治療有反應的患者表現出UFL1、PRMT5和CXCL8表達降低，中性粒細胞浸潤減少，CD8+ T細胞活性升高，血清CXCL8水平降低。這些發現揭示了UFL1-PRMT5-NF-κB p65-CXCL8軸調控中性粒細胞驅動的免疫抑制作用，并確定CXCL8既是預測性生物標志物，也是優化HCC患者免疫治療的治療靶點。
引言
肝細胞癌（HCC）是全球第六大常見惡性腫瘤，也是癌癥相關死亡的第三大原因1。盡管外科切除、局部治療和系統治療取得了進展，但晚期HCC的預后仍然較差。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，只有少數患者能獲得持續的臨床益處，這迫切需要闡明免疫治療的耐藥機制并尋找新的治療靶點，以重塑腫瘤免疫微環境（TIME），從而提高治療效果。
HCC的腫瘤微環境（TME）具有高度免疫抑制性，其特征是髓系細胞大量浸潤和細胞毒性CD8+ T淋巴細胞活性受損4。在各種免疫細胞中，TANs已成為腫瘤進展和治療耐藥性的關鍵調節因子5, 6。最近的研究強調了它們的雙重功能：N1樣TANs具有抗腫瘤作用，而N2樣TANs則促進腫瘤生長、血管生成和免疫逃逸7, 8。TANs與CD8+ T細胞之間的動態相互作用對免疫檢查點抑制劑的反應性至關重要。然而，調控HCC中中性粒細胞招募和極化的分子機制尚未完全明了。
泛素折疊修飾因子1（UFM1）的結合，即UFMylation，是一種新發現的翻譯后修飾途徑，參與多種生物學過程，包括蛋白質穩態、內質網應激反應和DNA損傷修復9, 10, 11。我們的研究顯示，UFM1特異性連接酶1（UFL1）與脂質代謝和腫瘤發生有關12。然而，UFL1介導的UFMylation如何調控HCC的免疫微環境仍需進一步探索。
本研究探討了UFL1介導的UFMylation在塑造HCC免疫微環境（TIME）中的作用，特別關注中性粒細胞與CD8+ T細胞之間的相互作用。我們發現了一個先前未被認識的調控軸：UFL1通過UFMylation穩定蛋白精氨酸甲基轉移酶5（PRMT5），從而維持NF-κB p65依賴的CXCL8表達。UFL1缺失會降低CXCL8的產生，減少TAN的招募和N2樣極化，最終形成以CD8+ T細胞浸潤和活性為特征的免疫激活微環境。重要的是，低UFL1表達使腫瘤對抗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，該軸調控HCC中的中性粒細胞-T細胞相互作用，并強調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日在中山醫院接受治療的HCC患者中獲取了164份腫瘤組織和相應的非腫瘤組織，這些組織均經過病理學家驗證。納入標準和隨訪程序按照先前描述的方法進行13。這些患者的臨床病理特征總結在補充表S1中。總生存期（OS）計算為...
低UFL1表達增強CD8+ T細胞浸潤和功能，這與改善的預后相關
先前的研究表明，在裸鼠模型中，UFL1表達降低會促進HCC的進展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敲低促進了裸鼠中腫瘤細胞的增殖，而未觀察到明顯的促增殖效應
討論
本研究確定UFL1是HCC免疫微環境的一個先前未被認識的調節因子，并展示了其在免疫檢查點阻斷反應中的關鍵作用。我們發現UFL1缺乏會損害PRMT5的穩定性，從而抑制NF-κB p65的DNA結合能力并降低CXCL8的表達，導致中性粒細胞浸潤和“N2”極化減少，最終增強CD8+ T細胞介導的免疫反應
結論
我們揭示了UFL1介導的UFMylation與PRMT5及中性粒細胞重編程之間的新調控軸。這些發現表明CXCL8作為抗PD-1療法反應的預測性生物標志物具有臨床應用前景，并強調了靶向CXCL8-CXCR1/CXCR2軸以提高HCC患者抗PD-1療效的治療價值。
聲明
本研究的準備工作未使用生成式AI和AI輔助技術。
CRediT作者貢獻聲明
Yipeng Su：軟件開發。Xukang Gao：數據可視化、驗證、正式分析、概念構建。Yong Yi：項目監督、資源獲取、方法學設計、資金籌集。Min Xu：軟件開發、正式分析、數據管理。Zeping Han：軟件開發、方法學設計、正式分析。Zhiqiu Hu：資源獲取、資金籌集。Shuangjian Qiu：資源管理、實驗設計。Song Qiu：方法學設計、數據管理。Chenhao Zhou：項目管理、方法學設計、資金籌集。Mien-Chie Hung：
利益沖突
作者聲明沒有潛在的利益沖突。
數據可用性聲明
本研究生成的數據可向通訊作者索取。
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利益或個人關系。
致謝
本研究得到了
國家自然科學基金（82472816、82103521、82072672）、上海自然科學基金（25ZR1401061）、上海“醫學人才新星”青年發展計劃（SHWSRS(2024)_070）、
上海市科學技術委員會（24ZR1418900）和
上海市教育委員會（2024AI02012）的資助。
