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Immunity | 鄒強(qiáng)課題組等揭示乳酸介導(dǎo)CTLA-4的RNA剪接以維持Treg細(xì)胞免疫抑制功能的機(jī)制 | |||||||||
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2月27日,上海交通大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院,、上海市免疫學(xué)研究所鄒強(qiáng)研究團(tuán)隊(duì)等在Immunity雜志在線發(fā)表了題為“Lactate modulates RNA splicing to promote CTLA-4 expression in tumor-infiltrating regulatory T cells”的研究論文,。該研究發(fā)現(xiàn)代謝產(chǎn)物乳酸通過促進(jìn)腫瘤浸潤Treg細(xì)胞中CTLA-4的RNA剪接及其表達(dá)從而維持Treg細(xì)胞免疫抑制功能的作用機(jī)制,闡述了乳酸-Foxp3-USP39-CTLA-4信號(hào)軸介導(dǎo)腫瘤浸潤Treg細(xì)胞高表達(dá)CTLA-4的分子機(jī)制,,提示腫瘤免疫治療的新方向即靶向Treg細(xì)胞RNA剪接以增強(qiáng)抗腫瘤免疫治療的應(yīng)用前景,。 免疫檢查點(diǎn)阻斷療法(ICB)在腫瘤治療中取得巨大進(jìn)展。其中,,CTLA-4作為經(jīng)典的免疫檢查點(diǎn),,通過多種機(jī)制負(fù)調(diào)控T細(xì)胞活性1。靶向CTLA-4的單克隆抗體作為第一個(gè)獲批上市的免疫檢查點(diǎn)抑制劑藥物,,在臨床腫瘤治療中得到廣泛應(yīng)用,。CTLA-4單抗不僅激活效應(yīng)T細(xì)胞,也能通過結(jié)合FcgR清除腫瘤浸潤Treg細(xì)胞2,3,。然而,,臨床上也存在部分腫瘤患者無法響應(yīng)CTLA-4單抗治療,且CTLA-4單抗治療帶來的免疫相關(guān)副反應(yīng)(irAEs)給腫瘤患者帶來巨大痛苦,。已有的研究表明,,腫瘤細(xì)胞利用無氧糖酵解產(chǎn)生的乳酸在腫瘤微環(huán)境中發(fā)揮重要的免疫調(diào)節(jié)作用。乳酸能夠增強(qiáng)腫瘤浸潤Treg細(xì)胞的免疫抑制活性,,包括通過調(diào)控Treg細(xì)胞中PD-1的表達(dá)影響PD-1單抗治療腫瘤療效4,5,。CTLA-4作為Treg細(xì)胞中另一個(gè)重要的免疫檢查點(diǎn),乳酸是否調(diào)控CTLA-4表達(dá)水平進(jìn)而影響CTLA-4單抗療效的機(jī)制亟待揭示,。 研究團(tuán)隊(duì)結(jié)合大數(shù)據(jù)分析和多種小鼠腫瘤模型發(fā)現(xiàn),,Treg細(xì)胞中乳酸轉(zhuǎn)運(yùn)受體MCT1特異性缺失的荷瘤小鼠無法響應(yīng)CTLA-4單抗治療。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,,腫瘤浸潤Treg細(xì)胞通過乳酸轉(zhuǎn)運(yùn)受體MCT1攝取乳酸,,促進(jìn)Foxp3的表達(dá),;Foxp3作為Treg細(xì)胞中關(guān)鍵的轉(zhuǎn)錄因子,促進(jìn)剪接體關(guān)鍵組分USP39的轉(zhuǎn)錄及表達(dá),。USP39對(duì)于mRNA前體(pre-mRNA)剪接和成熟至關(guān)重要,,研究人員通過轉(zhuǎn)錄組測序分析發(fā)現(xiàn)USP39特異性調(diào)控Ctla4 pre-mRNA的剪接,進(jìn)而促進(jìn)Treg細(xì)胞中CTLA-4的表達(dá),,從而影響CTLA-4單抗療效,。同時(shí),研究團(tuán)隊(duì)分析結(jié)直腸癌患者外周Treg細(xì)胞和腫瘤浸潤Treg細(xì)胞發(fā)現(xiàn),,USP39的表達(dá)和CTLA4 pre-mRNA剪接效率在Treg細(xì)胞浸潤至腫瘤微環(huán)境后被顯著上調(diào),。綜上,該項(xiàng)研究闡明了腫瘤浸潤Treg細(xì)胞中“乳酸-Foxp3-USP39-CTLA-4”信號(hào)軸介導(dǎo)CTLA-4高表達(dá)的分子機(jī)制,,揭示了代謝產(chǎn)物乳酸影響ICB療效的作用機(jī)制,,提示了靶向Treg細(xì)胞RNA剪接以增強(qiáng)抗腫瘤免疫治療的的治療潛力和臨床應(yīng)用前景。 上海交通大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院,、上海市免疫學(xué)研究所博士生丁睿、副研究員于曉彥和南京醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院胡志林教授為文章的共同第一作者,。上海交通大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院,、上海市免疫學(xué)研究所鄒強(qiáng)研究員、葉幼瓊研究員,、上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院趙任教授和河北工程大學(xué)倪志宇教授為文章的通訊作者,。本研究得到了國家自然科學(xué)基金杰青、重點(diǎn)項(xiàng)目等資助,,以及上海市免疫學(xué)研究所流式平臺(tái),、動(dòng)科部等平臺(tái)的技術(shù)支持。 參考文獻(xiàn) 1.Van Coillie, S.; Wiernicki, B.; Xu, J., Molecular and Cellular Functions of CTLA-4. Adv Exp Med Biol 2020, 1248, 7-32. 2.Leach, D. R.; Krummel, M. F.; Allison, J. P., Enhancement of antitumor immunity by CTLA-4 blockade. Science 1996, 271 (5256), 1734-6. 3.Simpson, T. R.; Li, F.; Montalvo-Ortiz, W.; Sepulveda, M. A.; Bergerhoff, K.; Arce, F.; Roddie, C.; Henry, J. Y.; Yagita, H.; Wolchok, J. D.; Peggs, K. S.; Ravetch, J. V.; Allison, J. P.; Quezada, S. A., Fc-dependent depletion of tumor-infiltrating regulatory T cells co-defines the efficacy of anti-CTLA-4 therapy against melanoma. J Exp Med 2013, 210 (9), 1695-710. 4.Watson, M. J.; Vignali, P. D. A.; Mullett, S. J.; Overacre-Delgoffe, A. E.; Peralta, R. M.; Grebinoski, S.; Menk, A. V.; Rittenhouse, N. L.; DePeaux, K.; Whetstone, R. D.; Vignali, D. A. A.; Hand, T. W.; Poholek, A. C.; Morrison, B. M.; Rothstein, J. D.; Wendell, S. G.; Delgoffe, G. M., Metabolic support of tumour-infiltrating regulatory T cells by lactic acid. Nature 2021, 591 (7851), 645-651. 5.Kumagai, S.; Koyama, S.; Itahashi, K.; Tanegashima, T.; Lin, Y. T.; Togashi, Y.; Kamada, T.; Irie, T.; Okumura, G.; Kono, H.; Ito, D.; Fujii, R.; Watanabe, S.; Sai, A.; Fukuoka, S.; Sugiyama, E.; Watanabe, G.; Owari, T.; Nishinakamura, H.; Sugiyama, D.; Maeda, Y.; Kawazoe, A.; Yukami, H.; Chida, K.; Ohara, Y.; Yoshida, T.; Shinno, Y.; Takeyasu, Y.; Shirasawa, M.; Nakama, K.; Aokage, K.; Suzuki, J.; Ishii, G.; Kuwata, T.; Sakamoto, N.; Kawazu, M.; Ueno, T.; Mori, T.; Yamazaki, N.; Tsuboi, M.; Yatabe, Y.; Kinoshita, T.; Doi, T.; Shitara, K.; Mano, H.; Nishikawa, H., Lactic acid promotes PD-1 expression in regulatory T cells in highly glycolytic tumor microenvironments. Cancer Cell 2022, 40 (2), 201-218.e9. | |||||||||
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