最近研究,华中科技大学同济医院胃肠肿瘤研究所团队在 Nature Communications 发表了题为“ Palmitic acid‑triggered B7H3 palmitoylation promotes immune escape ”的研究论文。揭示了棕榈酸(PA)通过酰基转移酶 ZDHHC24 催化 B7H3 第 496 位半胱氨酸(C496)棕榈酰化,抑制 SQSTM1/p62 介导的自噬降解以稳定 B7H3,进而抑制 CD8+T 细胞抗肿瘤活性。基于此设计的 E‑peptide 可阻断 ZDHHC24 与 B7H3 结合,联合 PD‑1 抑制剂展现显著协同疗效,为 MSS 结直肠癌免疫治疗提供新靶点。
Fig. MSS结直肠癌免疫逃逸的机制图
一、研究背景
结直肠癌中,免疫检查点抑制剂对占比 85% 的 MSS 患者响应有限,亟需新靶点。
B7H3 作为免疫检查点蛋白,在肿瘤中高表达但蛋白稳定机制不明。
棕榈酰化作为重要翻译后修饰,可调控蛋白功能,棕榈酸(PA)参与免疫逃逸,但在 MSS 结直肠癌中的作用尚未明确。
此前仅知 B7H3 的 N‑糖基化可增强稳定性,其他修饰的调控作用未知,故本研究聚焦 PA 对 B7H3 棕榈酰化的调控及免疫逃逸效应。
二、研究结果
1. PA 触发 B7H3 棕榈酰化并增强其稳定性
MSS 肿瘤中 B7H3 蛋白高表达但 mRNA 无差异,提示翻译后修饰调控(图 1A‑B)。
代谢组学显示 MSS 肿瘤脂肪酸代谢异常,PA 含量升高(图 1C‑F)。
仅 PA 可浓度依赖性升高 B7H3 蛋白水平,促进其棕榈酰化;棕榈酰化抑制剂 2‑BP 加速 B7H3 降解(图 1G‑M)。
Fig.1 棕榈酸(PA)诱导的 B7H3 棕榈酰化增强 B7H3 蛋白稳定性
2. B7H3 C496 棕榈酰化抑制自噬降解
B7H3 通过自噬‑溶酶体通路降解,自噬抑制剂可阻断其降解(图 2A‑D)。
SQSTM1/p62 是 B7H3 的自噬 cargo 受体,SQSTM1 敲除可抑制 B7H3 降解(图 2E‑H)。
C496 是 B7H3 关键棕榈酰化位点,C496A 突变增强其与 SQSTM1 结合,加速自噬降解(图 2I‑P)。
Fig.2 B7H3 的 C496 位点棕榈酰化抑制 SQSTM1/p62 介导的自噬降解
3. B7H3 棕榈酰化抑制 CD8+T 细胞功能
棕榈酰化缺陷突变体(C278A)在免疫 competent 小鼠中肿瘤生长减慢,免疫缺陷小鼠中无差异(图 3A‑D)。
突变体肿瘤中免疫抑制细胞减少,CD8+T 细胞浸润及效应分子(GZMB、IFN‑γ)表达升高(图 3E‑R)。
耗竭 CD8+T 细胞后突变体的抑瘤效应消失,体外实验证实突变体增强 T 细胞杀伤活性(图 3S‑T)。
Fig.3 B7H3 棕榈酰化抑制 CD8+T 细胞的抗肿瘤活性
4. ZDHHC24 介导 B7H3 棕榈酰化且关联不良预后
ZDHHC24 与 B7H3 相互作用并共定位,其敲低降低 B7H3 棕榈酰化及稳定性(图 4A‑H)。
ZDHHC24 仅促进野生型 B7H3 棕榈酰化,减弱其与 SQSTM1 结合(图 4I‑M)。
ZDHHC24 在肿瘤中高表达,与肿瘤分期正相关,高表达患者生存期缩短(图 4N‑Q)。
Fig.4 ZDHHC24 介导的 B7H3 棕榈酰化促进蛋白稳定且与结直肠癌不良预后相关
5. ZDHHC24 通过 B7H3 棕榈酰化促进免疫抑制
肠上皮特异性 Zdhhc24 敲除小鼠的 CAC 模型中,肿瘤数量减少、CD8+T 细胞浸润增加(图 5A‑I)。
Fig.5 ZDHHC24 通过抑制 CD8+T 细胞抗肿瘤活性促进结直肠癌进展
ZDHHC24 敲低或过表达仅影响野生型而非棕榈酰化缺陷型肿瘤生长及 CD8+T 细胞功能(图 5J‑P、图 6A‑K)。
Fig.6 ZDHHC24 对 CD8+T 细胞抗肿瘤效应的抑制依赖于 B7H3 棕榈酰化
6. E‑peptide 的治疗效果及协同作用
E‑peptide 靶向 B7H3 与 ZDHHC24 结合区域,可降低 B7H3 棕榈酰化,促进其自噬降解,增强 T 细胞杀伤(图 7A‑L)。
Fig.7 靶向 B7H3 的 C496 位点棕榈酰化在体外增强 CD8+T 细胞功能
体内实验中,E‑peptide 抑制肿瘤生长,增加 CD8+T 细胞浸润及效应分子表达(图 8A‑V)。
Fig.8 合成肽(E‑肽)在体内激活抗肿瘤免疫
E‑peptide 与 PD‑1 抑制剂联合治疗显著延长荷瘤小鼠生存期,协同增强 CD8+T 细胞功能(图 9A‑L)。
Fig.9 联合阻断 B7H3 棕榈酰化与 PD‑1 可协同增强抗肿瘤效应
三、总结与展望
(一)总结
本研究明确 PA‑ZDHHC24‑B7H3 棕榈酰化轴是 MSS 结直肠癌免疫逃逸的关键通路:PA 诱导 ZDHHC24 催化 B7H3 C496 棕榈酰化,阻断自噬降解以稳定 B7H3,抑制 CD8+T 细胞活性。E‑peptide 可靶向阻断该通路,联合 PD‑1 抑制剂展现协同疗效,ZDHHC24 可作为预后标志物。
(二)展望
未来可深入探究 MSS 肿瘤中 PA 升高的机制;优化 E‑peptide 结构与递送方式,降低毒副作用;探索其与 CTLA‑4、LAG‑3 等抑制剂的联合策略;开展临床试验验证 B7H3 棕榈酰化水平的预测价值及 E‑peptide 的安全性与有效性,同时拓展该机制在其他肿瘤中的普适性研究。
参考文献:DOI:10.1038/S41467‑026‑68525‑X
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