双分型GlcNAc修饰通过调控PD-L1表达增强CD8+T细胞对乳腺癌的杀伤作用

为解决乳腺癌(BC)免疫治疗中PD-L1/PD-1介导的免疫逃逸问题，西安交通大学团队开展MGAT3介导的双分型GlcNAc修饰调控PD-L1降解机制研究。发现该修饰通过溶酶体途径促进PD-L1降解并抑制其与PD-1结合，同时降低肿瘤外泌体(EVs)的PD-L1载量，显著增强CD8+T细胞杀伤效能。该研究为克服免疫检查点抑制剂(ICIs)耐药提供了新策略。

　　

在乳腺癌治疗领域，免疫检查点阻断疗法虽然带来了革命性进展，但PD-1/PD-L1单抗的临床响应率仍不足20%。这种困境主要源于肿瘤细胞通过糖基化修饰等表观遗传机制调控PD-L1表达，形成复杂的免疫逃逸网络。尤其令人困惑的是，N-糖基化中的双分型GlcNAc结构如何影响PD-L1功能，以及能否通过调控这一修饰增强T细胞免疫应答，成为亟待解决的科学问题。

西安交通大学第二附属医院综合乳腺诊疗中心的研究团队在《Experimental Hematology & Oncology》发表的研究，系统揭示了β1,4-N-乙酰氨基葡萄糖转移酶III(MGAT3)介导的双分型GlcNAc修饰通过双重机制增强抗肿瘤免疫的新范式。研究人员运用生物信息学分析、基因编辑构建突变株、流式细胞术检测PD-1/PD-L1结合、外泌体分离鉴定等技术，结合体内外功能实验，证实提高双分型GlcNAc水平可协同增强PD-L1单抗疗效。

【MGAT3表达与免疫浸润特征】

通过TCGA数据库分析发现，MGAT3在乳腺癌组织低表达且与良好预后相关。免疫浸润分析显示，MGAT3高表达组CD8⁺T细胞浸润显著增加（图1D）。临床样本验证证实，双分型GlcNAc水平与CD8⁺T细胞数量呈正相关（图1E-G），这种关联在所有乳腺癌分子亚型中均存在。

【双分型GlcNAc增强T细胞杀伤】

建立MGAT3过表达（231-MGAT3）和Forskolin处理的乳腺癌模型后，发现CD8⁺T细胞诱导的肿瘤细胞凋亡率提升2-3倍（图2C-D），效应细胞因子IFN-γ和TNF-α分泌显著增加（图2E-F）。相反，MGAT3敲低使MCF7细胞对T细胞杀伤产生抵抗（图2H）。

【溶酶体降解PD-L1机制】

免疫共沉淀证实PD-L1存在双分型GlcNAc修饰（图3A）。该修饰通过增强PD-L1与溶酶体标记物LAMP1的相互作用（图3J），使其半衰期从8小时缩短至4小时（图3G-H）。溶酶体抑制剂氯喹可逆转这种降解效应（图3I），而蛋白酶体抑制剂MG132无此作用。

【外泌体PD-L1调控】

透射电镜显示肿瘤来源外泌体（EVs）直径约150nm（图4A-B）。高双分型GlcNAc的EVs中PD-L1载量降低60%（图4D），乳腺癌患者血浆EVs也呈现相同趋势（图4E-G）。预孵育T细胞实验证实，高修饰EVs可解除其对T细胞的抑制作用（图4K-R）。

【N219位点关键作用】

糖蛋白组学鉴定出PD-L1的4个N-糖基化位点（图S6C-F）。N219Q突变使双分型GlcNAc修饰减少80%（图6C），显著延缓PD-L1降解（图6D）并增强其与PD-1结合（图6I-L），导致T细胞杀伤效率下降（图6E-H）。

【协同增强免疫治疗】

动物实验显示，Forskolin与PD-L1单抗联用使肿瘤体积缩小70%（图7C,F），CD8⁺T细胞浸润增加3倍（图7K）。值得注意的是，这种协同效应在Treg/B细胞缺失模型中依然存在（图S5），证实其特异性依赖于CD8⁺T细胞。

该研究首次阐明双分型GlcNAc修饰通过N219位点调控PD-L1蛋白命运的全新机制：一方面促进溶酶体途径降解，减少膜定位PD-L1；另一方面空间阻碍PD-1结合界面。这种"双管齐下"的作用模式，使基于糖基化调控的联合免疫治疗策略展现出重要临床转化价值。特别是Forskolin作为已获批临床的化合物，其与PD-1/PD-L1抑制剂的联用方案具有快速转化的潜力，为克服乳腺癌免疫治疗耐药提供了新思路。