Pharmacol. Res USP19 調(diào)控 PD-L1 降解，為 CRC 免疫治療添新靶點(diǎn)

《Pharmacological research》是一本專注于PHARMACOLOGY & PHARMACY領(lǐng)域的English學(xué)術(shù)期刊，創(chuàng)刊于1989年，由Academic Press Inc.出版商出版，出版周期Monthly。

影響因子：10.5

期刊ISSN：1043-6618

分區(qū)：在中科院升級版分區(qū)表中，該刊分區(qū)信息為大類學(xué)科醫(yī)學(xué)2區(qū)，小類學(xué)科藥學(xué)1區(qū)，且為 TOP 期刊。

發(fā)文量：496/年（2024年）

自引率：2.20%

在線出版周期：來源Elsevier：平均6.7周

一、 研究背景

結(jié)直腸癌是診斷率第三高、癌癥相關(guān)死亡率第二高的惡性腫瘤，其治療面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，尤其是腫瘤細(xì)胞逃避免疫監(jiān)視的能力，顯著削弱了hua療、放療等標(biāo)準(zhǔn)療法的效果。近年來，免yi疫治療雖在多種癌癥中取得突破性進(jìn)展，但研究表明，僅有約15%的結(jié)直腸癌患者對免疫檢查點(diǎn)抑制劑有反應(yīng)，且這部分患者主要集中在具有微衛(wèi)星不穩(wěn)定性或DNA錯(cuò)配修復(fù)缺陷的亞群中。這意味著絕大多數(shù)結(jié)直腸癌患者對現(xiàn)有免疫療法不敏感或會迅速產(chǎn)生耐藥性，凸顯了深入闡明結(jié)直腸癌免疫逃逸調(diào)控機(jī)制的緊迫性。

在腫瘤免疫微環(huán)境中，細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞是介導(dǎo)抗腫瘤免疫的核心力量，但其效能不僅取決于自身固有的殺傷能力，更深受腫瘤微環(huán)境及其與其他免疫細(xì)胞相互作用的影響。腫瘤細(xì)胞已進(jìn)化出復(fù)雜的機(jī)制來規(guī)避T細(xì)胞的攻擊，例如通過下調(diào)HLA I類分子來逃避免疫識別。因此，理解并干預(yù)這些免疫逃逸通路，是提升結(jié)直腸癌免yi治療效果的關(guān)鍵。

泛素化作為一種可逆的蛋白質(zhì)翻譯后修飾過程，由泛素連接酶和去泛素化酶動態(tài)調(diào)控，在免疫調(diào)節(jié)中扮演著關(guān)鍵角色。去泛素化酶USP19是一個(gè)多功能蛋白，參與調(diào)控蛋白質(zhì)穩(wěn)態(tài)、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和細(xì)胞應(yīng)激反應(yīng)等多種細(xì)胞過程。在癌癥中，USP19扮演著雙重角色：在肝細(xì)胞癌、結(jié)直腸癌和胃癌中表現(xiàn)為癌基因，而在三陰性乳腺癌和透明細(xì)胞腎癌中則與較好的預(yù)后相關(guān)。值得注意的是，USP19已被證實(shí)參與免疫調(diào)節(jié)，如通過去泛素化TAK1抑制NF-κB活化、促進(jìn)巨噬細(xì)胞向M2樣表型極化以及抑制I型干擾素信號通路。鑒于結(jié)直腸癌以其高度免疫抑制的微環(huán)境為特征，這可能是其免yi治療反應(yīng)率低的重要原因，探索USP19在其中的調(diào)控機(jī)制具有重要的臨床意義。

二、 研究思路

該篇文章首先通過CRISPR/Cas9篩選發(fā)現(xiàn)USP19是調(diào)控T細(xì)胞介導(dǎo)的抗腫瘤免疫的關(guān)鍵基因；隨后通過體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)以及患者來源的類器官中驗(yàn)證USP19缺失能增強(qiáng)抗腫瘤免疫；進(jìn)而通過機(jī)制研究發(fā)現(xiàn)USP19通過去泛素化作用穩(wěn)定PD-L1蛋白，抑制其降解；最后在臨床樣本中證實(shí)USP19與PD-L1表達(dá)呈正相關(guān)且與不良預(yù)后相關(guān)，并證明靶向USP19可增強(qiáng)抗PD-L1療法的效果。

三、 研究結(jié)果

1、 USP19 是 CRC 免疫逃逸的關(guān)鍵因子

研究人員發(fā)現(xiàn)USP19是調(diào)控T細(xì)胞介導(dǎo)的抗腫瘤活性的關(guān)鍵基因。在體外實(shí)驗(yàn)中，USP19敲除的結(jié)直腸癌細(xì)胞與激活的T細(xì)胞共培養(yǎng)后，細(xì)胞活力顯著降低，凋亡率增加，活化的Caspase-3表達(dá)上調(diào)；而過表達(dá)USP19則產(chǎn)生相反效果。此外，研究人員進(jìn)一步通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)USP19缺失能促進(jìn)CD8+ T細(xì)胞分泌干擾素-γ（IFN-γ）和顆粒酶B（GzmB），增強(qiáng)其殺傷功能。在免疫健全的小鼠模型中，USP19缺失顯著抑制了腫瘤生長，并增加了腫瘤內(nèi)活化的CD8+ T細(xì)胞浸潤和GzmB表達(dá)，而在免疫缺陷小鼠中則無此效應(yīng)，表明其作用依賴于免疫系統(tǒng)。在患者來源的結(jié)直腸癌類器官模型中，USP19缺失同樣增強(qiáng)了T細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒性。

2、 USP19 通過去泛素化作用穩(wěn)定PD-L1調(diào)控免疫逃逸

研究人員通過轉(zhuǎn)錄組測序分析發(fā)現(xiàn)，USP19缺失的腫瘤中PD-1信號通路顯著激活。進(jìn)一步機(jī)制研究表明，USP19能夠直接結(jié)合PD-L1的胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域，并通過其去泛素化酶活性，特異性移除PD-L1上K48連接的多聚泛素鏈，從而抑制其經(jīng)由蛋白酶體途徑的降解，最終穩(wěn)定了PD-L1蛋白水平。研究人員發(fā)現(xiàn)，USP19的催化活性位點(diǎn)Cys506對其調(diào)控PD-L1的功能至關(guān)重要。功能回復(fù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在USP19缺失的細(xì)胞中重新表達(dá)PD-L1，能夠逆轉(zhuǎn)由USP19缺失所增強(qiáng)的T細(xì)胞介導(dǎo)的腫瘤細(xì)胞凋亡和T細(xì)胞活化，明確了PD-L1是USP19下游的關(guān)鍵效應(yīng)分子。

3、 USP19與PD-L1在結(jié)直腸癌組織中表達(dá)正相關(guān)且與不良預(yù)后相關(guān)

研究人員對臨床結(jié)直腸癌樣本的分析顯示，USP19和PD-L1的蛋白表達(dá)水平均顯著高于癌旁正常組織，且兩者表達(dá)呈顯著正相關(guān)。臨床病理分析表明，USP19高表達(dá)與腫瘤晚期、低分化以及TP53突變等不良臨床特征顯著相關(guān)，提示其可作為侵襲性結(jié)直腸癌的潛在生物標(biāo)志物。

4、 靶向USP19可增強(qiáng)抗PD-L1療法的效果

研究人員通過體內(nèi)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在結(jié)直腸癌小鼠模型中，靶向USP19（基因敲除）與抗PD-L1抗體聯(lián)用，能夠協(xié)同抑制腫瘤生長，其效果優(yōu)于單一療法。這種聯(lián)合治療策略不僅降低了腫瘤組織中的PD-L1水平，還顯著增加了腫瘤浸潤的活化CD8+ T細(xì)胞和GzmB的表達(dá)，從而產(chǎn)生了更*的抗腫瘤效應(yīng)。

四、 研究結(jié)論

該篇文章明確了USP19-PD-L1 調(diào)控軸在 CRC 免疫逃逸中的作用，為開發(fā) USP19 特異性抑制劑、優(yōu)化免yi治療策略提供了理論基礎(chǔ)。