富马酸盐通过HIF-1α/p300/PKM2轴促进PD-L1表达驱动肾透明细胞癌免疫逃逸的机制研究

【字体: 时间:2025年06月04日 来源:Cell Death & Disease 8.1

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  本研究针对肾透明细胞癌(ccRCC)免疫治疗响应率低的临床难题,揭示了代谢酶FH下调导致富马酸盐积累,通过琥珀酸化修饰HIF-1αC800位点激活HIF-1α/p300/PKM2转录复合体,上调PD-L1表达促进免疫逃逸。创新性发现FDA批准药物二甲双胍(DMF)可协同PD-L1阻断疗法增强治疗效果,为ccRCC免疫治疗提供新靶点和联合用药策略。

  

肾透明细胞癌(ccRCC)作为最常见的肾癌亚型,占所有肾细胞癌病例的75%,其高度侵袭性和转移特性导致患者预后较差。尽管免疫检查点阻断(ICB)疗法如PD-1/PD-L1抑制剂已显著改善部分患者生存,但临床响应率仍受限于肿瘤微环境中PD-L1表达的异质性。更棘手的是,ccRCC特征性的VHL基因失活导致缺氧诱导因子HIF-1/2α持续激活,这种独特的代谢重编程如何影响免疫逃逸尚不清楚。复旦大学研究人员在《Cell Death and Disease》发表的研究,首次揭示代谢异常与免疫逃逸的分子桥梁——富马酸盐通过琥珀酸化HIF-1αC800位点,驱动PD-L1表达并促进免疫逃逸,同时发现临床药物二甲双胍(DMF)可增强PD-L1阻断疗效,为ccRCC治疗提供"代谢-免疫"双靶点干预策略。

研究采用多组学联用技术:通过TCGA数据库分析FH表达与预后的临床相关性;RNA测序鉴定DMF处理的RCC4细胞差异表达通路;体外共培养实验验证T细胞杀伤效率;ChIP-qPCR明确HIF-1α与PD-L1启动子结合;分子对接预测关键琥珀酸化位点;小鼠移植瘤模型评估DMF与抗PD-L1抗体的协同效应。

【富马酸盐触发ccRCC免疫应答改变】
临床数据分析显示FH在ccRCC中显著低表达且与不良预后相关。RNA-seq发现DMF处理显著影响PD-1检查点等免疫相关通路,体外实验证实DMF预处理使肿瘤细胞对T细胞杀伤产生抵抗,提示富马酸盐积累重塑肿瘤免疫微环境。

【富马酸盐通过转录调控上调PD-L1】
FH抑制剂FHIN1和DMF以浓度/时间依赖性方式增加PD-L1蛋白和mRNA水平,且不被蛋白稳定性改变所影响。流式细胞术显示DMF处理使RCC4细胞表面PD-L1表达提升3倍,这种调控具有ccRCC特异性。

【HIF-1α介导富马酸盐效应】
在VHL缺失的ccRCC细胞中,DMF通过HIF-1α而非HIF-2α上调PD-L1。HIF-1α抑制剂YC-1可阻断该效应,而HIF-2α抑制剂TC-S 7009无效。siRNA敲低实验进一步验证HIF-1α的关键作用。

【HIF-1α/p300/PKM2转录复合体机制】
p300抑制剂A-485和PKM2抑制剂Shikonin均能抑制DMF诱导的PD-L1上调。核质分离实验显示DMF促进HIF-1α、p300和PKM2核转位,且经importin α3介导。琥珀酸化抗体证实DMF增强HIF-1αC800位点修饰,该突变体丧失与p300/PKM2/importin α3的结合能力。

【动物模型验证治疗策略】
在RAG细胞移植小鼠模型中,DMF单药虽增加肿瘤体积,但与抗PD-L1抗体联用产生显著协同效应:联合组肿瘤重量减少61%,肿瘤浸润CD8+ T细胞和颗粒酶B水平提升2-3倍。

这项研究不仅阐明FH缺陷型ccRCC中"富马酸盐-HIF-1α/p300/PKM2-PD-L1"轴促进免疫逃逸的完整机制,更创新性地将临床抗银屑病药物DMF重新定位为免疫治疗增敏剂。通过揭示代谢物琥珀酸化直接调控转录因子活性的新范式,为理解肿瘤代谢与免疫交叉对话提供理论突破。研究提出的"代谢干预+免疫检查点阻断"联合策略,尤其适用于PD-L1低表达的难治性ccRCC患者,具有重要转化医学价值。

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