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作者:Sophia

导读:在过去几年中,针对程序性细胞死亡蛋白1(PD-1)及其配体程序性细胞死亡配体1(PD-L1)的肝细胞癌(HCC)免疫疗法取得了持久的临床益处。然而,只有一小部分HCC患者对单独使用PD-1/PD-L1阻断表现出客观的临床反应。尽管对 PD-L1 翻译后修饰的影响很大,但其对 HCC 免疫治疗耐药性的意义仍不明确。

近日,温州医科大学附属舟山医院学者联合复旦大学基础医学院吕雷教授共同在期刊《Journal for Immuno Therapy of Cancer》上发表题为“CDK5 destabilizes PD-L1 via chaperon-mediated autophagy to control cancer immune surveillance in hepatocellular carcinoma ”,研究表明,靶向CDK5可以与PD-1阻断协同抑制HCC生长,这可能具有临床益处。我们的研究揭示了 HCC 中 PD-L1 降解的独特调控,并为 HCC 的临床治疗提供了有吸引力的治疗靶点、潜在药物和新的预后标志物。

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https://jitc.bmj.com/content/11/11/e007529

研究背景

01

肝细胞癌(HCC)是最常见的原发性肝癌类型,是全球癌症相关死亡的第三大原因,主要是由于治疗选择有限和诊断较晚。在过去几年中,靶向程序性细胞死亡蛋白1(PD-1)及其配体程序性细胞死亡配体1(PD-L1)的免疫疗法取得了持久的临床益处。然而, 只有一小部分HCC患者对单独使用PD-1/PD-L1阻断剂表现出客观的临床反应,因此,一项全面的研究来了解基于PD-1/PD-L1的联合治疗的机制可能有助于开发新的治疗策略。

越来越多的证据表明,PD-L1 的翻译后修饰(PTM),主要包括 N-糖基化、磷酸化、泛素化、乙酰化和棕榈酰化在调节 PD-L1 的易位、再循环和稳定性及其与 PD-1的相互作用中起着至关重要的作用 例如,PD-L1 在 T180 和 S184 位点被糖原合酶激酶 3β(GSK3β)磷酸化, 导致其通过含β转导蛋白重复序列蛋白 (β-TRCP) 进行多泛素化。表皮生长因子受体 (EGFR) 控制 GSK3β 介导的 PD-L1 磷酸化和降解,抑制 EGFR 可提高小鼠模型中抗 PD-1 治疗的疗效。由于EGFR抑制剂在癌症治疗中的广泛使用,与PD-1 / PD-L1阻断相结合为增强免疫治疗的疗效提供了一条有希望的途径。P300介导的PD-L1乙酰化和HDAC2依赖性去乙酰化调节PD-L1的核易位,PD-L1控制多种免疫反应相关基因的表达。HDAC2抑制剂阻断PD-L1核易位可显著提高PD-1阻断的疗效,这些发现表明,靶向PD-L1的PTMs已成为提高PD-1/PD-L1阻断疗效的有效策略。因此,迫切需要鉴定PD-L1 PTMs的关键调节因子,以促进抗PD-1/PD-L1治疗癌症。

研究进展

02

为了评估CDK5对PD-L1表达的影响,我们首先在293个稳定表达Flag-PD-L1的T细胞中过表达CDK5,发现CDK5过表达显著下调Flag-PD-L1(图1A)。如图1B所示,PD-L1的表达在CDK5过表达的HCC细胞中也降低。与此一致,CDK5激活剂p35的过表达以剂量依赖性方式显著降低了Flag-PD-L1水平(图 1C)。与CDK5过表达和激活相比,敲低CDK5显著增加了BEL-7402和SMMC-7721细胞中PD-L1的蛋白表达(图1D),但不增加mRNA水平。一致地,CDK5与sgRNA的遗传耗竭或CDK5与PNU112455A(PNU)的药理学抑制也上调了PD-L1的蛋白水平(图1E,F)。此外,通过处理 293 个 T 细胞中的 PNU 观察到 Flag-PD-L1 水平升高,具有时间依赖性和剂量依赖性(图 1G,H)。此外,发现BEL-7402和SMMC-7721细胞表面PD-L1的上调呈剂量依赖性(图 1I)。此外,敲除 CDK5 可显著逆转 PNU 的这种作用(图 1J),表明 PNU 在 PD-L1 蛋白上调中的功能依赖于 CDK5。综上所述,这些发现强烈表明 CDK5 负调控 PD-L1 的蛋白水平。

CDK5 负调控 PD-L1 蛋白水平。

为了确定 CDK5 如何调节 PD-L1,我们检查了蛋白质合成抑制剂环己酰亚胺(CHX)和 CDK1 抑制剂 PNU 处理下 293 个 T 细胞中 Flag-PD-L5 的半衰期,发现抑制 CDK5 显著抑制了 Flag-PD-L1 降解(图 2A)。一致地,敲低CDK5或用PNU抑制CDK5也显著延长了BEL-1和SMMC-7402细胞系中内源性PD-L7721的半衰期(图2B-E)。为了弄清楚CDK5下调PD-L1的途径,将CDK5过表达到293个稳定过表达Flag-PD-L1的T细胞中。如图2F,G所示,补充溶酶体抑制剂NH4Cl 而非蛋白酶体抑制剂 MG132 可以挽救 CDK1 过表达导致的 PD-L5 水平降低,这表明溶酶体参与了 CDK5 介导的 PD-L1 降解。

CDK5 促进 PD-L1 蛋白的溶酶体降解。

研究结论

03

总之,在这项研究中,我们发现 CDK5 在 T290 位点磷酸化 PD-L1,以促进其与伴侣蛋白热休克同源蛋白 70 (HSC70) 的相互作用,并通过伴侣介导的自噬 (CMA) 降解。此外,在临床前HCC模型中,抑制CDK5显著上调PD-L1的肿瘤蛋白水平,并提高了PD-1阻断的疗效。我们的研究强烈强调了CDK5在PD-L1 PTMs调控中的重要性,因此为提高HCC免疫治疗的疗效提供了潜在的策略。

参考资料:

https://jitc.bmj.com/content/11/11/e007529

注:本文旨在介绍医学研究进展,不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导,请至正规医院就诊。

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