CAFs通过组蛋白乳酸化抑制NCAPG泛素化促进胃癌免疫逃逸的机制研究及靶向干预策略

本研究针对胃癌(GC)免疫治疗耐药难题，揭示了癌症相关成纤维细胞(CAFs)来源的乳酸通过H3K18乳酸化(H3K18la)上调ASPM表达，进而促进NCAPG蛋白去泛素化并激活SRC/STAT3/PD-L1信号轴的全新分子机制。研究人员综合运用CUT&Tag、转录组测序和蛋白质互作分析等技术，首次提出"H3K18la-ASPM-NCAPG"调控轴，并发现天然化合物Daturilin可通过靶向NCAPG显著增强抗PD-1治疗效果，为克服胃癌免疫治疗耐药提供了创新性治疗策略。

　　

在胃癌治疗领域，免疫检查点抑制剂虽然带来了革命性的突破，但临床数据显示单药抗PD-1治疗的客观缓解率仅为11.2%，远低于联合化疗的60%。这种巨大的疗效差异背后，肿瘤微环境(TME)中的癌症相关成纤维细胞(CAFs)扮演着关键角色。CAFs作为TME中最丰富的间质细胞，能通过代谢重编程产生大量乳酸，但乳酸如何精确调控胃癌细胞的免疫逃逸机制仍是未解之谜。

研究人员从100例胃癌患者的临床样本出发，通过分离培养CAFs和正常成纤维细胞(NFs)，发现CAFs条件培养基(CAFs-CM)能显著抑制CD8⁺T细胞功能。深入机制研究发现，CAFs来源的乳酸通过诱导组蛋白H3K18乳酸化修饰，激活了 spindle microtubule组装因子ASPM的表达。这项发表在《Journal of Translational Medicine》的研究，创新性地揭示了ASPM作为H3K18la的下游效应分子，通过直接结合非SMC凝缩蛋白复合体亚基G(NCAPG)并促进其从细胞核向胞质转运。

关键技术方法包括：从胃癌手术标本中分离原代CAFs和NFs；采用CUT&Tag技术鉴定H3K18la的基因组结合位点；通过转录组测序筛选差异表达基因；利用免疫共沉淀(co-IP)结合质谱分析蛋白质相互作用网络；建立患者来源的类器官模型和裸鼠皮下移植瘤模型进行功能验证；基于TCMSP数据库虚拟筛选NCAPG靶向抑制剂。

研究结果部分的重要发现包括：

1. 1.

   CAFs促进胃癌免疫逃逸：实验证明CAFs-CM培养的胃癌细胞能显著抑制CD8⁺T细胞增殖，促进其凋亡，并减少IFN-γ等效应细胞因子分泌。动物实验显示CAFs-CM预处理使肿瘤生长速度加快2.3倍。

2. 2.

   乳酸介导H3K18la表观遗传调控：通过乳酸测定和修饰组学分析，发现抗PD-1治疗无应答患者的肿瘤组织中H3K18la水平显著高于应答者。使用二氯乙酸(DCA)降低乳酸水平可逆转CAFs的免疫抑制效应。

3. 3.

   ASPM作为关键效应分子：整合CUT&Tag、转录组和TCGA数据筛选出ASPM是H3K18la的直接靶基因。临床样本分析显示ASPM高表达与胃癌浸润深度正相关，且与患者总生存期缩短显著相关。

4. 4.

   ASPM-NCAPG相互作用机制：质谱鉴定发现ASPM直接结合NCAPG，分子对接揭示其结合域为NCAPG的1-558氨基酸区域。关键位点突变实验证实T332/E334残基对互作至关重要。

5. 5.

   BUB3介导的去泛素化调控：发现ASPM能招募去泛素化酶BUB3，特异性减少NCAPG的K48连接型泛素化，尤其是K11位点的修饰，从而稳定NCAPG蛋白表达。

6. 6.

   SRC/STAT3/PD-L1通路激活：NCAPG过表达使PD-L1 mRNA水平升高4.7倍，免疫荧光显示该效应通过SRC/STAT3信号传导。类器官实验证实该通路在肿瘤生长中的核心作用。

7. 7.

   靶向干预策略：从传统中药数据库虚拟筛选获得NCAPG抑制剂Daturilin，证实其能阻断STAT3磷酸化而不影响NCAPG蛋白水平。联合抗PD-1治疗使肿瘤体积缩小58%，显著优于单药治疗。

这项研究的重要意义在于：首次阐明了CAFs来源的乳酸通过"表观遗传-蛋白互作-信号通路"三级调控网络促进胃癌免疫逃逸的完整机制；创新性地提出H3K18la-ASPM-NCAPG分子轴作为治疗靶点；发现的天然化合物Daturilin为临床克服免疫治疗耐药提供了潜在联合用药方案。研究不仅深化了对肿瘤代谢-免疫交叉对话的理解，也为发展基于乳酸化修饰的精准治疗策略奠定了理论基础。未来需要在大样本队列中验证这一分子标志物的预测价值，并加快Daturilin的临床转化研究。