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免疫检查点阻断疗法（如抗 PD-1 治疗）在部分癌症患者中响应率低，CD47/SIRPα 轴 "别吃我" 信号抑制巨噬细胞吞噬肿瘤细胞。研究人员探究 USP2 对 CD47 的调控机制，发现抑制 USP2 可降解 CD47、重塑肿瘤微环境（TME），增强抗 PD-1 疗效，为癌症免疫治疗提供新策略。
肿瘤免疫治疗领域长期面临着免疫检查点阻断疗法（ICB）响应率不足的挑战，尤其是 CD47/SIRPα 轴介导的 "别吃我" 信号，使得肿瘤细胞能够逃避巨噬细胞的吞噬清除。尽管靶向 CD47 的单克隆抗体在临床前模型中展现出抗肿瘤潜力，但在人类癌症患者的临床试验中效果未达预期。因此，深入解析 CD47 的调控机制，开发更有效的联合治疗策略成为亟待解决的科学问题。
为了攻克这一难题，武汉大学的研究团队开展了一系列研究。他们聚焦于去泛素化酶 USP2（泛素特异性蛋白酶 2）与 CD47 的相互作用，旨在揭示其在肿瘤免疫逃逸中的关键作用，并探索靶向 USP2 是否能增强抗 PD-1 免疫治疗的效果。研究结果表明，抑制 USP2 可通过降解 CD47 重塑肿瘤微环境，显著提升抗 PD-1 治疗的抗肿瘤免疫应答，相关成果发表在《Nature Communications》。
研究人员采用了多种关键技术方法：通过 siRNA 文库筛选结合免疫荧光和流式细胞术，鉴定出 USP2 是调控 CD47 蛋白稳定性的关键去泛素化酶；利用免疫共沉淀（co-IP）、GST pull-down 等实验验证 USP2 与 CD47 的相互作用及去泛素化机制；构建多种小鼠肿瘤模型（如 LLC 肺癌模型、KP 基因工程小鼠模型），结合单细胞 RNA 测序（scRNA-seq）和流式细胞术，分析肿瘤微环境中免疫细胞的动态变化；通过组织芯片（TMA）和免疫组化（IHC）染色，在临床样本中验证 USP2 与 CD47 表达的相关性及对免疫治疗响应的影响。此外，研究还涉及基因编辑技术（如 sgRNA 敲除 CD47）和药物联用实验（ML364 与抗 PD-1 抗体）。
关键研究结果
USP2 通过去泛素化稳定 CD47
通过 siRNA 筛选发现 USP2 是唯一在 H1975 和 HEK293T 细胞中均显著调控 CD47-GFP 信号的去泛素化酶。药理学抑制剂 ML364 或 shRNA 敲低 USP2 可剂量依赖性降低 CD47 蛋白水平，且不影响其 mRNA 表达，表明 USP2 在翻译后水平稳定 CD47。免疫共沉淀和 GST pull-down 实验证实，USP2 通过 N 端结构域与 CD47 的 C 端胞质区域结合，并通过去除 CD47 的 K48 泛素链延长其半衰期。临床肺腺癌组织芯片显示，USP2 与 CD47 表达呈正相关，进一步支持两者的调控关系。
USP2 抑制增强巨噬细胞吞噬并重塑肿瘤微环境
体外吞噬实验表明，ML364 处理的肿瘤细胞被 THP-1 来源巨噬细胞吞噬的效率显著提升，且这一效应依赖于 CD47 表达。在 LLC 小鼠模型中，ML364 抑制 USP2 可抑制肿瘤生长，单细胞 RNA 测序显示其显著增加 M1 巨噬细胞（抗肿瘤表型）和 CD8+ T 细胞浸润，减少 M2 巨噬细胞（促肿瘤表型）和髓源性抑制细胞（MDSCs）。流式细胞术和免疫荧光染色验证了这一结果，且未观察到 ML364 对血液细胞和重要器官的毒性，提示其安全性。
USP2 抑制联合抗 PD-1 治疗协同抗肿瘤
在 LLC 皮下和肺转移模型中，低剂量 ML364 与抗 PD-1 抗体联用显著延缓肿瘤生长，延长小鼠生存。联合治疗可进一步增加 M1 巨噬细胞和效应 CD8+ T 细胞，降低 M2 巨噬细胞和 MDSCs。高剂量 ML364（30 mg/kg）联合抗 PD-1 治疗在恶性 LLC 模型中效果更优，且诱导 PD-L1 表达，增强免疫检查点阻断效应。基因敲除实验证实，CD47 缺失会消除 ML364 的抗肿瘤作用，表明其依赖 CD47 通路。
临床样本验证 USP2 表达与免疫治疗响应的相关性
对接受抗 PD-1 治疗的肺癌和口腔癌患者样本分析显示，响应者肿瘤中 USP2 和 CD47 表达较低，伴随 CD8+ T 细胞浸润增加和 CD163+ M2 巨噬细胞减少。生物信息学分析（TIMER2.0）显示，USP2 表达与 M2 巨噬细胞呈正相关，与 M1 巨噬细胞和 CD8+ T 细胞呈负相关，提示 USP2 可作为预测抗 PD-1 疗效的生物标志物。
研究结论与意义
本研究揭示了 USP2 通过去泛素化稳定 CD47 的分子机制，阐明了 USP2-CD47 轴在肿瘤免疫逃逸和抗 PD-1 治疗耐药中的关键作用。靶向 USP2 不仅能解除 CD47 对巨噬细胞吞噬的抑制，还能重塑炎症性肿瘤微环境，增强 CD8+ T 细胞应答，为克服 ICB 耐药提供了新策略。临床相关性分析进一步支持 USP2 抑制剂（如 ML364）与抗 PD-1 疗法联用的潜力，为开发更有效的癌症免疫联合治疗方案奠定了基础。未来研究可进一步探索 USP2 抑制剂在更多癌种中的应用，以及与其他免疫治疗手段的协同效应，推动其向临床转化。
