S100A9通过PARP1降解激活STAT3/PD-L1通路介导肝癌抗PD-1免疫治疗耐药机制研究

本研究针对肝细胞癌(HCC)抗PD-1免疫治疗耐药难题，揭示了S100A9通过泛素化降解PARP1、激活STAT3/PD-L1信号通路的关键机制。南京大学医学院附属鼓楼医院团队通过临床样本RNA测序和动物模型证实，S100A9高表达与免疫治疗耐药显著相关，其抑制剂Tasquinimod可显著增强PD-1抗体疗效。该发现为克服HCC免疫治疗耐药提供了新靶点和联合治疗策略，具有重要临床转化价值。

　　

肝细胞癌(HCC)是全球癌症相关死亡的第三大原因，尽管免疫检查点抑制剂(ICIs)如抗PD-1疗法为晚期患者带来希望，但客观缓解率仍不足30%，耐药机制亟待阐明。现有研究表明，肿瘤微环境中PD-L1表达、T细胞浸润等生物标志物预测价值有限，而钙结合蛋白S100A9在多种癌症中显示促肿瘤和免疫抑制功能，但其在HCC免疫治疗耐药中的作用尚属未知。

南京大学医学院附属鼓楼医院的研究团队在《Cellular Oncology》发表重要成果，通过整合临床样本分析、动物模型和分子机制研究，首次揭示S100A9通过PARP1-STAT3-PD-L1信号轴驱动HCC免疫治疗耐药的全新机制。研究人员对接受抗PD-1治疗的HCC患者进行RNA测序(RNA-seq)，发现非应答者肿瘤组织中S100A9显著高表达；建立皮下移植瘤和 hydrodynamic tail vein injection (HTVi)原位肝癌模型，证实S100A9过表达使肿瘤对抗PD-1治疗不敏感；分子机制研究显示S100A9通过泛素-蛋白酶体途径降解PARP1，增强STAT3 Tyr⁷⁰⁵磷酸化，进而上调PD-L1转录；临床前试验证明S100A9抑制剂Tasquinimod可逆转耐药。

关键技术方法包括：1) 对17例接受抗PD-1治疗的HCC患者肿瘤组织进行RNA-seq分析；2) 建立S100A9过表达的皮下Hepa1-6模型和HTVi诱导的原位HCC模型；3) 免疫共沉淀结合质谱(IP-MS)鉴定S100A9相互作用蛋白；4) 通过CHX追踪实验和MG132处理验证PARP1降解机制；5) 使用流式细胞术分析肿瘤浸润淋巴细胞。

3.1 S100A9在抗PD-1无应答者中高表达且预示不良预后

通过比较应答者与非应答者肿瘤组织的转录组差异，发现S100A9在耐药组显著上调（图1A-C）。临床样本免疫组化验证显示，S100A9在非应答者肿瘤细胞中表达水平更高（图1D）。生存分析证实，高表达S100A9的患者总生存期(OS)和无复发生存期(RFS)显著缩短（图1E-J）。

3.2 S100A9抑制抗PD-1治疗疗效

在皮下移植瘤模型中，S100A9过表达使肿瘤对抗PD-1治疗无反应（图2B-C）；HTVi模型显示S100A9过表达组肝脏肿瘤负荷未受PD-1抗体显著抑制（图2D-G）。免疫组化和流式分析证实S100A9减少CD4⁺和CD8⁺T细胞浸润（图2H-I）。

3.3 S100A9通过STAT3通路增强PD-L1表达

GSEA分析揭示S100A9与IL-6/JAK/STAT3通路显著相关（图3A-C）。体外实验显示S100A9过表达选择性增加STAT3 Tyr⁷⁰⁵磷酸化，上调PD-L1 mRNA和蛋白水平（图3D-E），临床样本验证三者表达正相关（图3F）。

3.4 S100A9促进PARP1泛素化降解

IP-MS鉴定出PARP1是S100A9的第二大相互作用蛋白（图4A-C）。共定位实验证实二者在Huh7细胞中共表达（图4E）。机制研究表明S100A9通过BRCT结构域结合PARP1（图4H-I），促进其泛素化降解（图4L-N），而PARP1过表达可抑制STAT3磷酸化和PD-L1表达。

3.5 S100A9抑制剂增强免疫治疗效果

Tasquinimod处理呈剂量依赖性增加PARP1、降低p-STAT3 Tyr⁷⁰⁵和PD-L1（图5A）。联合治疗显著抑制肿瘤生长（图5C-D），增加T细胞浸润（图5E-G）。

该研究首次阐明S100A9-PARP1-STAT3-PD-L1轴在HCC免疫治疗耐药中的核心作用（图6），突破性地发现：1) S100A9可作为预测PD-1治疗响应的生物标志物；2) 揭示PARP1通过非DNA修复途径调控免疫检查点的新功能；3) 证实靶向S100A9可逆转免疫耐药。这些发现为临床开发"PD-1抗体+S100A9抑制剂"联合方案提供理论依据，对改善HCC免疫治疗预后具有重要转化价值。研究也存在一定局限，如PARP1降解的具体E3连接酶未明确，且需在更多临床前模型中验证Tasquinimod的特异性。未来研究可进一步探索S100A9在肿瘤细胞与髓系细胞间的串扰机制，以及与其他免疫检查点抑制剂的协同作用。