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肝癌（Hepatocellular Carcinoma，HCC）治疗面临困境，为探寻新疗法，研究人员聚焦 SUMOylation 修饰相关蛋白 SENP3 展开研究。发现 SENP3 在肝癌中高表达，促进肿瘤进展和免疫逃逸，抑制 SENP3 可提升抗 PD-1 治疗效果，为肝癌治疗提供新方向。
肝癌是全球范围内常见的恶性肿瘤，严重威胁人类健康。多数肝癌患者早期症状隐匿，确诊时往往已处于晚期，此时常规治疗手段效果不佳，患者预后较差。免疫检查点阻断和酪氨酸激酶抑制剂虽为肝癌的保守治疗带来了新希望，但不同患者对这些治疗的反应差异很大，这使得深入了解肝癌发展的分子机制成为当务之急。SUMOylation 修饰作为一种重要的蛋白质翻译后修饰，在多种生物学过程中发挥关键作用，与多种疾病的发生发展密切相关。然而，SUMOylation 修饰在肝癌发生发展中的具体作用及潜在分子机制尚不明确。
为了攻克这些难题，来自南京鼓楼医院、济南微生态生物医学山东实验室、南京大学医学院等机构的研究人员，围绕 SUMO 特异性肽酶 3（SENP3）展开了一系列深入研究。研究发现，SENP3 在肝癌组织中显著上调，且与患者预后不良密切相关。通过多种功能实验证实，SENP3 能够促进肝癌细胞的恶性表型，包括增殖、侵袭和抗凋亡能力。在体内实验中，SENP3 同样促进肝癌的生长和转移。机制研究表明，SENP3 通过去 SUMO 化修饰激活 C 激酶 1 受体（RACK1），增加其稳定性并促进与蛋白激酶 CβII（PKCβII）的相互作用，进而促进真核翻译起始因子 4E（eIF4E）的磷酸化，增强癌基因的翻译，推动肝癌进展。
此外，肿瘤内源性 SENP3 还可通过调节趋化因子（C-C 基序）配体 20（CCL20）的翻译，促进肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）的浸润，减少细胞毒性 T 细胞，营造免疫抑制微环境，帮助肿瘤细胞实现免疫逃逸。研究人员利用化学诱导的肝癌小鼠模型证实，肝脏特异性敲低 SENP3 能够显著抑制肝癌的发生发展。更为重要的是，SENP3 抑制与抗程序性死亡蛋白 1（PD-1）阻断联合治疗，可有效增强抗 PD-1 治疗对肝癌的疗效。该研究成果发表在《Cell Death & Differentiation》杂志上。
研究人员开展此项研究运用了多种关键技术方法。通过数据库分析筛选潜在靶点；构建细胞系进行体外功能实验；建立皮下移植瘤、肺转移和肝原位移植瘤等小鼠模型开展体内实验；运用免疫共沉淀（Co-IP）结合蛋白质组学技术鉴定 SENP3 的作用靶点；借助细胞因子芯片分析 SENP3 对肿瘤免疫微环境的影响；利用慢病毒转染干扰相关基因表达。同时，研究中使用了人肝癌组织样本队列和小鼠模型等。
下面详细介绍研究结果：
- SENP3 在肝癌中高表达且预后不良：研究人员通过对 GEPIA 数据库进行生存分析，发现 SENP3 表达水平高的肝癌患者总生存期短。基于 TCGA 和 ICGC 数据，以及对收集的肝癌组织样本检测，均证实 SENP3 在肝癌组织中高表达，且其表达与肿瘤大小、微血管侵犯、TNM 分期和 Edmonson 分期呈正相关。
- SENP3 促进肝癌细胞恶性表型：体外实验中，研究人员构建了 SENP3 敲低和过表达的细胞系，结果显示，SENP3 敲低抑制肝癌细胞增殖、迁移和侵袭，促进细胞凋亡；而 SENP3 过表达则产生相反效果。此外，SENP3 缺失还影响细胞代谢，增加活性氧（ROS）水平，改变细胞的能量代谢方式。
- SENP3 促进肝癌生长和转移：在体内实验中，研究人员建立了多种小鼠模型。皮下肿瘤模型中，SENP3 敲低使肿瘤体积和重量减小，过表达则促进肿瘤生长；肺转移模型中，SENP3 敲低减少肺转移灶数量，过表达促进肺转移；肝原位移植瘤模型中，SENP3 敲低抑制肿瘤生长，过表达促进肿瘤生长。
- SENP3 调控 RACK1 的 SUMOylation 修饰：通过 Co-IP 和蛋白质组学分析，研究人员发现 RACK1 是 SENP3 的潜在靶点。进一步研究证实，SENP3 能够特异性地去除 RACK1 上的 SUMO2/3 修饰，RACK1 的 K264 和 K271 残基是主要的 SUMO3 结合位点。
- SENP3 增强 RACK1 稳定性并促进其与 PKCβII 相互作用：SENP3 敲低导致 RACK1 及其下游蛋白表达降低，而过表达则使这些蛋白表达增加。研究发现，SENP3 通过调节 RACK1 的泛素化水平影响其稳定性，同时促进 RACK1 与 PKCβII 的相互作用，进而影响 eIF4E 的磷酸化水平。
- SENP3 通过 RACK1/eIF4E 轴促进肝癌恶性进展：通过挽救实验，研究人员发现过表达野生型 RACK1 或 SUMO 位点突变的 RACK1（2KR-RACK1）能够部分恢复 SENP3 敲低对肝癌细胞恶性行为的抑制作用，且 2KR-RACK1 的效果更显著。此外，沉默 eIF4E 可部分抑制 SENP3 介导的肝癌细胞恶性表型，表明 SENP3 通过 RACK1-EIF4E 轴调节肝癌进展和转移。
- SENP3 重塑肝癌免疫微环境：研究人员分别在免疫缺陷和免疫健全的小鼠中建立皮下肿瘤模型，发现肿瘤内源性 SENP3 缺失在免疫健全小鼠中对肝癌肿瘤生长的抑制作用更强。SENP3 敲低减少 TAMs 浸润，增加 CD8+ T 细胞和 NK 细胞数量；过表达则产生相反效果。巨噬细胞缺失可逆转 SENP3 介导的促肿瘤作用，证实 SENP3 通过招募 TAMs 营造免疫抑制微环境。
- SENP3 通过上调 CCL20 表达促进 TAMs 招募：研究人员通过细胞因子芯片发现，SENP3 敲低导致 CCL20 等多种细胞因子表达改变。ELISA 实验证实，SENP3 表达影响肝癌细胞 CCL20 的分泌。体外趋化实验表明，SENP3 过表达促进骨髓来源巨噬细胞（BMDMs）的招募，沉默 CCL20 可抑制这一作用。进一步研究发现，SENP3 通过调节 CCL20 的翻译效率促进其表达。
- 靶向 SENP3 抑制肝癌进展并增强抗 PD-1 治疗效果：在化学诱导的肝癌小鼠模型中，敲低 SENP3 减少肿瘤数量和大小，增加 CD8+ T 细胞数量，减少 TAMs 数量。联合抗 PD-1 治疗，可显著抑制肝癌肿瘤生长。对人肝癌组织样本的检测也证实了 SENP3 与 RACK1、p-eIF4E 以及 TAMs 标记物 CD68 之间的相关性。
综上所述，本研究揭示了 SENP3 在肝癌发生发展和免疫逃逸中的重要作用。SENP3 通过调节 RACK1 的 SUMOylation 修饰，影响其稳定性和与 PKCβII 的相互作用，促进癌基因和细胞因子的翻译，推动肝癌细胞的恶性进展并营造免疫抑制微环境。靶向 SENP3 有望成为增强肝癌免疫治疗效果的有效策略，为肝癌的临床治疗提供了新的潜在靶点和治疗思路，具有重要的临床意义和应用前景。
