摘要
机体免疫系统与肿瘤细胞的对抗、僵持、妥协是肿瘤发生发展及归宿的重要前提。肿瘤免疫治疗在近年来得到不断突破和进展,现已成为癌症治疗的又一支柱手段,正在为更多的肿瘤患者生存预后作出改善。进一步完善机体内的肿瘤免疫调控机制,发掘特异性高、适用性广的肿瘤免疫治疗靶点将为研究人员和临床医生攻克癌症这一“健康杀手”提供有利武器。 蛋白质的泛素化修饰(Ubiquitination)是通过影响目的蛋白活性、稳定性或定位来调节其命运的重要系统。泛素化修饰对底物蛋白命运的调节参与了如细胞周期、细胞凋亡、转录调控、DNA修复、免疫应答和蛋白质降解及质量控制等多种细胞生命活动。其中E3泛素连接酶通过特定的蛋白-蛋白质相互作用选择性地招募特定的蛋白底物来决定整个泛素修饰反应的特异性。 NEDD4L/NEDD4-2(neural precursor cell expressed developmentally down-regulated4-like)是E3泛素连接酶NEDD4家族成员,属于HECT类E3s。哺乳动物NEDD4家族有9个成员:NEDD4(也称为NEDD4-1)、NEDD4L(NEDD4-2)、ITCH、WWP1、WWP2、NEDL1(HECW1)、NEDL2(HECW2)、Smurf1和Smurf2。所有这些蛋白都有相似的结构域组成:N-端C2结构域,2-4个WW结构域,以及位于C端的HECT结构域。其中C2结构域被认为参与了这些连接酶及其底物的膜定位和运输。WW结构域被认为是它们与底物和配体相互作用的主要媒介,HECT结构域是其主要的泛素连接酶催化活性基团。目前NEDD4L被报道参与了如血压调控、神经发育、肿瘤进展等生理或病理性的机体变化调节,但是其在肿瘤免疫中的作用仍未见报道。本研究主要探讨了NEDD4L在肿瘤免疫中发挥的调控作用及其机制,得到以下结果: 一、NEDD4L抑制机体抗肿瘤免疫效应并抵抗肿瘤免疫治疗效果 生信数据显示NEDD4L在黑色素瘤等肿瘤中表达增高,且与黑色素瘤患者生存预后成负相关。体内实验发现,敲除B16F10细胞中NEDD4L对B16F10在免疫缺陷裸鼠和免疫正常C57小鼠体内的生长具有不同的调节作用,敲除NEDD4L促进B16F10细胞在裸鼠体内的生长,但对B16F10细胞在C57小鼠体内的生长无显著影响。体外实验发现,敲除NEDD4L不影响B16F10的体外增殖但能促进T细胞对其的体外杀伤。进一步体内实验发现敲除NEDD4L联合抗CTLA4抗体免疫治疗表现出对B16F10较好的体内生长抑制效果。这些结果提示B16F10细胞中NEDD4L的表达可以抑制机体的抗肿瘤免疫效应,促进肿瘤免疫逃逸,且有潜力成为免疫检查点阻断治疗的联合靶点。 二、NEDD4L通过对PDL1的泛素化修饰维持肿瘤细胞PDL1的蛋白表达水平 对NEDD4L促进肿瘤免疫逃逸的机制进行了探讨,发现NEDD4L通过肿瘤内源性机制维持免疫共抑制分子PDL1蛋白表达水平,且这种调控主要通过转录后调节机制。免疫共沉淀等实验表明NEDD4L可以与PDL1结合并促进其发生泛素化修饰。通过突变NEDD4L使其泛素连接酶活性丢失,发现NEDD4L促进PDL1表达依赖于其泛素连接酶活性。这些结果表明肿瘤细胞中NEDD4L可以通过泛素化修饰PDL1,内源性地上调PDL1的表达,这为NEDD4L促进肿瘤免疫抵抗的机制提供了可能的解释。 本研究首次发现E3泛素连接酶NEDD4L在机体抗肿瘤免疫效应中的调控作用,并初步探讨了其作用机制,提出NEDD4L能够通过与PDL1结合并对其进行泛素化修饰,促进肿瘤细胞PDL1分子的表达。对NEDD4L参与调控肿瘤免疫的发现,既丰富了对NEDD4L的生物学功能的认识,也对完善肿瘤免疫调控网络有一定的帮助。同时该研究还为后续抗肿瘤靶点药物设计,开发新的肿瘤免疫治疗策略提供了思路。