综述:泛素化在肝细胞癌免疫中的作用

【字体: 时间:2025年05月24日 来源:Journal of Translational Medicine 6.1

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  这篇综述系统阐述了泛素化(Ubiquitination)如何通过调控先天性和适应性免疫信号通路(如PI3K/AKT/mTOR、NF-κB等)影响肝细胞癌(HCC)的发生发展。文章重点解析了E3泛素连接酶(如NEDD4、TRAF6、SPOP等)对免疫检查点(PD-1/PD-L1)、病毒相关蛋白(HBx)和肿瘤微环境(TME)的调控机制,并提出靶向泛素化-免疫轴联合免疫治疗的转化前景。

  

引言

肝细胞癌(HCC)作为全球第六大高发恶性肿瘤,其5年生存率在中国晚期患者中不足12.5%。慢性肝炎病毒(HBV/HCV)感染、代谢异常等因素导致的免疫失衡是HCC核心发病机制。近年研究发现,泛素化这一精密的蛋白质翻译后修饰系统,通过调控免疫细胞活化阈值、分化程序及耐受状态,成为连接HCC与免疫微环境的关键分子开关。

先天免疫通路中的泛素化调控

PI3K/AKT/mTOR通路
该通路异常激活可通过抑制NK细胞毒性、促进M2型巨噬细胞极化削弱抗肿瘤免疫。HCC中E3连接酶NEDD4过表达导致抑癌基因PTEN的K48泛素化降解,激活下游AKT信号;而TRAF6介导的AKT K63泛素化虽不降解蛋白,却显著增强其磷酸化活性。circZKSCAN1编码肽段circZKSaa通过招募FBXW7泛素连接酶,靶向mTOR的K631/K635位点促使其降解,但HCC进展中mTOR突变导致该机制失效。

Ras/Raf/MAPK通路
RNF173(MARCH3)通过泛素化降解接头蛋白GRB2抑制通路激活,但在HCC中其表达下降导致Ras信号持续活化。TRIM71介导RAF1的K48泛素化降解被脂蛋白HDLBP竞争性抑制,进而诱发索拉非尼耐药。CUL3-LZTR1复合物通过K48/K63/K33多类型泛素链修饰Ras蛋白,其表达缺失与乐伐替尼耐药相关。

Wnt/β-catenin通路
β-TrCP介导β-catenin降解的经典调控在HBV相关HCC中被颠覆:HBx蛋白通过MYH9增强TRAF6对GSK-3β的K183泛素化降解,使β-catenin逃逸降解。ZNRF3/RNF43对Frizzled受体的膜定位调控异常,以及TRIM65/RNF146对支架蛋白Axin的过度降解,共同导致Wnt信号过度激活。

NF-κB通路
慢性炎症驱动的p100加工异常是HCC特征——β-TrCP对磷酸化p100(K856)的非降解性泛素化促进p52/RelB二聚体形成。化疗耐药研究中发现,DNA损伤诱导TRAF6对CARMA3的K63泛素化修饰,持续激活NF-κB信号。GRAMD4-ITCH轴本可通过TAK1降解抑制通路,但在HCC中该调控机制受损。

病毒感染与泛素化劫持

HBV通过X蛋白(HBx)重构宿主泛素化网络:

  • NEDD4对HBx的K48泛素化降解具有抑癌作用,但HBV阳性HCC中该过程被抑制
  • UHRF2在HBx介导的K643磷酸化后丧失自泛素化能力,稳定DHX9蛋白促进病毒复制
  • ER应激下TRIM29对HMMR的泛素化降解受阻,加速EMT进程

HCV则通过核心蛋白破坏表观调控:

  • PRC1复合物(含RNF2)介导的H2A-K119单泛素化(H2Aub)本可沉默HOX基因,但病毒蛋白降解RNF2解除该抑制
  • NS3蛋白竞争性结合LUBAC复合物(HOIP/RNF31),阻断NEMO的K285/K309泛素化降解,抑制抗病毒NF-κB响应

适应性免疫的泛素化干预

T细胞调控

  • SPOP对PD-L1的K48泛素化被BCLAF1竞争性抑制,促进免疫逃逸
  • MARCHF3通过PARP1降解激活cGAS-STING通路,增强树突细胞抗原呈递
  • TAB182招募TRIM21对CNOT4进行K48/K6泛素化,通过JAK2/STAT3轴调控PD-L1表达

B细胞作用
DDX5-CXCL12轴可激活B细胞抗肿瘤功能,但E3连接酶PRP19通过U-box结构域介导DDX5泛素化降解,削弱该效应。

展望

靶向泛素化-免疫交叉调控的创新策略包括:

  1. 开发特异性E3连接酶调节剂(如NEDD4激活剂、TRAF6抑制剂)
  2. 联合PARP抑制剂与免疫检查点阻断(ICB)克服耐药
  3. 基于单细胞测序解析免疫细胞亚群泛素化特征,指导精准治疗
    该领域突破将重塑HCC治疗范式,为"冷肿瘤"免疫微环境重编程提供新思路。
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