SEPHS1通过抑制CD8+T细胞浸润和免疫抑制微环境促进黑色素瘤进展的机制研究

《Cancer Immunology, Immunotherapy》：Dissecting the role of SEPHS1 in shaping an immunosuppressive microenvironment to promote tumor progression

本研究聚焦免疫检查点抑制剂治疗抵抗的临床难题，围绕硒代谢关键酶SEPHS1在肿瘤免疫微环境塑造中的作用展开。研究人员通过整合TCGA、CPTAC等多组学数据构建SELENOAMINO评分体系，结合CRISPR筛选及体内外实验验证，首次揭示SEPHS1通过抑制CXCL9/CXCL10趋化因子表达，阻碍CD8+T细胞浸润，从而驱动免疫逃逸。靶向SEPHS1可显著增强抗PD-1疗效，为克服免疫治疗耐药提供了新靶点。

　　

癌症免疫治疗彻底改变了多种恶性肿瘤的治疗格局，尤其是黑色素瘤。然而，治疗抵抗依然常见，这凸显了寻找抗肿瘤免疫新调控因子的迫切性。硒作为必需微量元素，通过掺入硒蛋白来调节氧化还原平衡和免疫功能。但硒代谢相关酶，特别是硒磷酸合成酶1（SEPHS1）的免疫学作用仍不明确。

为了解开这个谜题，研究人员展开了一项多层次的研究。他们首先利用癌症基因组图谱（TCGA）、癌症细胞系百科全书（CCLE）等公共数据库，对33种癌症类型中硒代谢相关基因的表达模式和临床意义进行了全面分析。通过建立SELENOAMINO评分（SAS）来量化通路活性，研究人员发现硒代谢与免疫浸润和临床结局密切相关，提示其在免疫调节中发挥作用。

整合CRISPR-Cas9功能筛选数据后，SEPHS1脱颖而出，成为与免疫治疗反应相关的关键硒代谢基因。在黑色素瘤中，SEPHS1频繁过表达且与不良预后相关，这由启动子低甲基化和拷贝数扩增驱动。进一步实验表明，高SEPHS1表达与CD8⁺T细胞浸润减少和免疫抑制通路激活相关。

研究人员通过基因敲低、T细胞共培养、流式细胞术和转录组分析等技术，在体外和体内验证了SEPHS1的功能。他们发现敲低SEPHS1可增强CD8⁺T细胞招募和效应功能，上调CXCL9/10表达，并显著提高抗PD-1阻断的治疗效果。

这项研究揭示了SEPHS1通过抑制趋化因子和限制CD8⁺T细胞浸润来促进黑色素瘤免疫逃逸的新机制。靶向SEPHS1能够恢复免疫活性并增强免疫检查点阻断疗效，为改善癌症免疫治疗提供了新策略。

关键技术方法包括：利用TCGA、CCLE、CPTAC等公共数据库进行泛癌分析；建立SELENOAMINO评分体系；整合CRISPR筛选数据鉴定免疫调节基因；通过体内外实验验证基因功能（包括基因敲低、T细胞共培养、流式细胞术等）；使用黑色素瘤患者样本进行免疫组化验证。

表达模式分析揭示SEPHS1的肿瘤特异性

研究人员首先系统分析了SEPHS1在各类癌症中的表达情况。在CCLE数据库的1019个人类癌细胞系中，SEPHS1在急性淋巴细胞白血病和神经母细胞瘤中表达最高，在慢性髓系白血病和慢性淋巴细胞白血病中表达最低。TCGA数据分析显示，与癌旁正常组织相比，SEPHS1在大多数癌症类型的肿瘤组织中显著上调。CPTAC蛋白质组数据进一步证实，SEPHS1蛋白在结肠癌、卵巢癌和胶质母细胞瘤中高表达。单细胞RNA测序分析表明，SEPHS1主要在上皮细胞和内皮细胞中表达，且在恶性上皮细胞中的表达高于正常对应细胞。

预后价值与表观遗传调控

生存分析显示，SEPHS1高表达与不良预后显著相关。在肾上腺皮质癌、肝细胞癌和皮肤 cutaneous 黑色素瘤中，高SEPHS1表达与较短的总生存期相关。机制上，SEPHS1表达受DNA甲基化和RNA修饰的调控。启动子甲基化与SEPHS1 mRNA表达呈负相关，而多种RNA修饰调控因子与SEPHS1表达呈正相关。基因组不稳定性分析表明，SEPHS1表达与非整倍性评分、同源重组缺陷和肿瘤突变负荷正相关。

功能验证证实SEPHS1的促癌作用

研究人员在B16F10黑色素瘤细胞和MB49膀胱癌细胞中敲低Sephs1，发现可显著抑制细胞增殖、集落形成能力。体内实验进一步证实，Sephs1敲低可减缓肿瘤生长，降低Ki67阳性细胞比例。虽然对细胞迁移和侵袭能力的影响相对温和，但整体结果表明SEPHS1在促进肿瘤恶性表型中发挥重要作用。

免疫调控机制深入解析

通过癌症免疫周期评分分析，研究人员发现SEPHS1高表达与免疫细胞招募、抗原呈递和T细胞杀伤等多个步骤呈负相关。在黑色素瘤中，SEPHS1高表达与髓源性抑制细胞（MDSCs）浸润增加相关，而与CD8⁺T细胞浸润减少相关。多重免疫荧光显示，SEPHS1高表达区域存在CD8⁺T细胞排斥现象，形成"免疫豁免"表型。

分子机制与治疗潜力

转录组分析揭示，SEPHS1高表达的黑色素瘤表现出上皮分化基因上调和免疫球蛋白基因下调的特征。基因本体富集分析显示，SEPHS1高表达组中白细胞趋化、免疫球蛋白产生和抗原处理等免疫相关过程显著抑制。实验验证表明，敲低Sephs1可增加CCL3、CXCL9和CXCL10等T细胞相关趋化因子的表达，促进CD8⁺T细胞迁移。Transwell实验证实，Sephs1敲低使CD8⁺T细胞迁移增加两倍以上。

治疗意义与临床转化

最重要的发现是Sephs1敲低与抗PD-1治疗的协同作用。在B16F10黑色素瘤模型中，联合治疗显著抑制肿瘤生长，增加CD8⁺T细胞浸润，提升颗粒酶B⁺CD8⁺T细胞比例。在膀胱癌免疫治疗队列中，SEPHS1高表达与更好的治疗反应相关，提示其预测价值可能具有肿瘤类型特异性。

本研究首次将硒代谢与肿瘤免疫联系起来，阐明SEPHS1通过调控趋化因子表达影响CD8⁺T细胞浸润的新机制。SEPHS1作为免疫代谢检查点，其抑制可重塑肿瘤免疫微环境，增强免疫治疗效果。这些发现不仅深化了对硒代谢免疫学功能的理解，还为克服免疫治疗耐药提供了新的靶点策略。未来研究需要进一步探索SEPHS1在不同肿瘤免疫背景下的作用差异，以及靶向SEPHS1的治疗潜力。