NFIC通过激活DEPTOR抑制mTOR信号通路阻断口腔鳞癌糖酵解与免疫逃逸的机制研究

《Archives of Oral Biology》：NFIC activates DEPTOR and blocks mTOR signaling to inhibit glycolysis and immune escape in oral squamous cell carcinoma

本文揭示了NFIC（核因子I/C）作为转录因子激活DEPTOR表达，进而抑制mTOR信号通路，在口腔鳞状细胞癌（OSCC）中发挥抑癌作用的重要机制。研究通过体内外实验证实，NFIC/DEPTOR轴可显著抑制OSCC细胞增殖、糖酵解活性及CD8+ T细胞相关的免疫逃逸，为OSCC的免疫治疗提供了新的潜在靶点。

　　

Highlight

DEPTOR在OSCC中下调并伴随mTOR激酶活性增强

从KEGG PATHWAY数据库可以看到DEPTOR与mTORC1和mTORC2的相互作用（图1A）。GEPIA2分析显示，与GTEx数据库中的44例健康人头颈部正常组织相比，TCGA数据库中519例头颈鳞癌（HNSC）患者肿瘤组织中的DEPTOR表达显著下调（图1B）。蛋白质印迹（WB）分析显示，与正常口腔上皮细胞（HOK）相比，OSCC细胞系（HN30, SCC-25, CAL-27）中DEPTOR蛋白水平显著下调，而mTOR通路关键蛋白p-mTOR、p-S6K1和p-4EBP1的水平则显著上调（图1C）。此外，与配对的癌旁组织相比，OSCC组织中的DEPTOR mRNA和蛋白水平也显著降低，而p-mTOR水平升高（图1D, E）。这些结果表明，DEPTOR在OSCC中低表达，且mTOR信号通路被激活。

NFIC转录激活DEPTOR并抑制OSCC细胞恶性进展

我们的生物信息学分析预测NFIC可能是DEPTOR的转录调控因子。与正常组织相比，NFIC在HNSC组织中也显著下调（图2A）。在OSCC细胞中验证发现，NFIC的mRNA和蛋白水平均低于HOK细胞（图2B, C）。JASPAR数据库预测显示NFIC可能结合到DEPTOR启动子区域（图2D）。染色质免疫共沉淀-定量PCR（ChIP-qPCR）和双荧光素酶报告基因实验证实，NFIC确实能与DEPTOR启动子结合并增强其转录活性（图2E, F）。在HN30和SCC-25细胞中过表达NFIC后，DEPTOR的mRNA和蛋白水平均显著上调，同时p-mTOR、p-S6K1和p-4EBP1的水平下降（图2G, H）。功能上，过表达NFIC或DEPTOR均能显著抑制OSCC细胞的集落形成能力、EdU（5-乙炔基-2'-脱氧尿苷）掺入（表明DNA合成减少）并增加TUNEL阳性细胞（表明细胞凋亡增加）（图2I-L）。这些结果说明，NFIC通过转录激活DEPTOR来抑制mTOR信号通路，从而遏制OSCC细胞的增殖并促进其凋亡。

NFIC/DEPTOR轴抑制OSCC糖酵解和免疫逃逸

接下来，我们探究了NFIC/DEPTOR轴对OSCC细胞能量代谢的影响。过表达NFIC或DEPTOR显著降低了HN30和SCC-25细胞的葡萄糖摄取量、细胞外酸化率（ECAR）和乳酸产量（图3A-C）。这表明NFIC/DEPTOR能够抑制OSCC的糖酵解过程（Warburg效应）。由于糖酵解产生的乳酸会酸化肿瘤微环境（TME）并促进免疫逃逸，我们进一步将OSCC细胞与CD8⁺ T细胞共培养。结果显示，过表达NFIC或DEPTOR能显著增强CD8⁺ T细胞对OSCC细胞的杀伤活性（图3D）。此外，在过表达NFIC的同时敲低DEPTOR，则可以逆转NFIC对mTOR信号抑制、糖酵解减弱以及CD8⁺ T细胞杀伤力增强的效应（图3E-H）。这证明DEPTOR是NFIC发挥抑癌功能的下游关键效应分子。

NFIC通过DEPTOR/mTOR轴抑制OSCC体内生长并改善免疫微环境

为了验证体外发现，我们将经过不同基因干预（空载、过表达NFIC、过表达NFIC并敲低DEPTOR）的SCC-25细胞皮下注射到NOG小鼠体内。结果显示，与对照组相比，过表达NFIC显著抑制了皮下移植瘤的生长，而同时敲低DEPTOR则部分恢复了肿瘤的生长（图4A, B）。对肿瘤组织的分析表明，过表达NFIC降低了肿瘤微环境的酸度（pH值升高），并促进了CD8⁺ T细胞在肿瘤内的浸润和活性（通过颗粒酶B和IFN-γ的表达水平判断）（图4C-E）。相反，联合敲低DEPTOR则削弱了这些效应。这些体内实验数据有力地表明，NFIC通过激活DEPTOR来抑制mTOR信号通路，从而在体内阻碍OSCC肿瘤生长、缓解TME酸化、增强抗肿瘤免疫反应，最终抑制免疫逃逸。

讨论

最近的证据强调了利用免疫反应治疗多种癌症的重要性。然而，免疫逃逸作为OSCC的一个标志性特征，破坏了癌症中的先天免疫反应和适应性免疫反应的激活。因此，解决免疫逃逸对于改善OSCC治疗至关重要。本研究通过体内外实验明确了NFIC通过调控DEPTOR和mTOR信号通路影响OSCC免疫逃逸的机制。我们发现NFIC和DEPTOR在OSCC中低表达，且NFIC可直接结合DEPTOR启动子并激活其转录。激活NFIC/DEPTOR轴能有效抑制mTOR信号、细胞增殖、糖酵解，并增强CD8⁺ T细胞的杀伤能力。在动物模型中，这一轴心同样显示出抑制肿瘤生长和免疫逃逸的强大效果。我们的发现为理解OSCC的免疫逃避机制提供了新的视角，并提示NFIC和DEPTOR可能成为OSCC免疫治疗的新靶点。

结论

总之，我们的研究结果揭示了NFIC在OSCC进展中的抑癌机制。具体而言，NFIC的上调通过DEPTOR转录激活抑制mTOR通路，从而对OSCC的糖酵解和免疫逃逸产生保护作用。我们的结果凸显了NFIC介导的DEPTOR/mTOR轴在OSCC进展中的重要性，并表明NFIC和DEPTOR可能成为OSCC的潜在治疗靶点。