组织蛋白酶S通过自噬降解PD-L1调控结直肠癌抗肿瘤免疫的机制研究

本研究针对结直肠癌(CRC)免疫抑制微环境的临床难题，由台湾卫生研究院癌症研究所团队通过多组学分析发现CTSS（组织蛋白酶S）通过自噬途径调控PD-L1表达的新机制。研究证实CTSS缺失可促进PD-L1自噬降解，增强CD8+ T细胞毒性，为MSS型CRC的免疫治疗提供新靶点，相关成果发表于《Cancer Immunology, Immunotherapy》。

　　

结直肠癌(CRC)作为全球癌症相关死亡的第二大原因，其治疗面临严峻挑战。尽管免疫检查点抑制剂(ICI)在多种癌症中取得突破，但对占CRC 95%的微卫星稳定(MSS)型患者疗效有限。这种治疗困境的核心在于肿瘤微环境(TME)中程序性死亡配体1(PD-L1)介导的免疫逃逸机制尚未完全阐明。组织蛋白酶S(CTSS)作为溶酶体半胱氨酸蛋白酶，虽已知参与MHC II类抗原呈递，但其在CRC免疫调控中的作用仍是未解之谜。

台湾卫生研究院癌症研究所的研究团队通过整合临床样本分析与分子机制探索，首次揭示CTSS通过抑制自噬流维持PD-L1蛋白稳定性的新机制。研究发现CTSS缺失可激活自噬-溶酶体途径，促进PD-L1降解并增强CD8⁺ T细胞浸润与活性，为克服MSS型CRC免疫治疗耐药性提供了理论依据。该研究发表于《Cancer Immunology, Immunotherapy》期刊。

研究采用多学科技术手段：基于TCGA数据库的生物信息学分析揭示CTSS与免疫检查点的相关性；92例MSS型CRC患者组织样本的免疫组化(IHC)验证临床关联；shRNA/siRNA基因沉默结合Western blot检测蛋白表达；流式细胞术分析膜PD-L1表达；共培养实验评估T细胞毒性；免疫荧光和ptfLC3报告系统追踪自噬流；建立原位CRC小鼠模型进行体内验证。

主要研究结果

CTSS表达与免疫抑制微环境相关

TCGA数据分析显示CTSS在CRC组织中显著高表达，与PD-L1(CD274)呈正相关(R=0.276)。IHC检测92例患者组织证实，PD-L1阳性肿瘤的CTSS H-score显著更高(P<0.001)。CTSS表达与调节性T细胞(Rho=0.45)和M2型巨噬细胞(Rho=0.426)浸润正相关，提示其参与免疫抑制微环境塑造。

CTSS调控PD-L1表达

在HT29和SW480细胞中，CTSS敲除使PD-L1蛋白水平降低40-60%，膜表面PD-L1中位荧光强度(MFI)下降。IFN-γ诱导的PD-L1上调在CTSS缺陷细胞中被显著抑制，表明CTSS参与基础与诱导性PD-L1调控。

增强T细胞毒性

CTSS缺陷CRC细胞与Jurkat细胞共培养时，颗粒酶B⁺ T细胞比例增加20-30%，IL-2分泌提升1.5-1.8倍。Transwell实验显示CTSS缺失使T细胞迁移增加2.2-2.6倍，证实其调控T细胞功能。

自噬通路激活机制

GSVA分析发现CTSS与自噬相关通路负相关。实验显示CTSS敲除促进LC3B-II转化，降低SQSTM1/p62水平。免疫荧光显示CTSS缺陷细胞中PD-L1与LC3B共定位增加2-3倍，溶酶体分离证实PD-L1降解增强。氯喹(CQ)处理或ATG7沉默可逆转PD-L1下降。

体内抗肿瘤效应

原位小鼠模型中，CTSS缺陷MC38肿瘤体积缩小50%，CD8⁺ T细胞浸润增加3倍。抗CD8抗体处理使对照组肿瘤重量增幅显著高于CTSS缺陷组(P<0.01)，证实CTSS通过CD8⁺ T细胞依赖途径抑制肿瘤生长。

这项研究首次阐明CTSS通过抑制自噬降解维持PD-L1蛋白稳定性的分子机制，为MSS型CRC的免疫治疗提供了新策略。鉴于CTSS抑制剂LY3000328等已进入心血管疾病临床试验，该发现具有快速转化的临床潜力。研究同时提示自噬调节剂与ICI联用的治疗价值，为克服当前免疫治疗耐药性开辟了新途径。未来需进一步探索CTSS对不同PD-L1翻译后修饰亚型的影响，以及其在MSI-H型CRC中的潜在应用价值。