《Cancer Letters》：DysUFMylation reprograms immunosuppressive neutrophils to potentiate anti-PD-1 therapy in hepatocellular carcinoma
编辑推荐：
UFL1介导的UFMylation调控PRMT5-NF-κB p65-CXCL8轴，影响中性粒细胞浸润和CD8+ T细胞活性，低UFL1表达协同抗PD-1治疗并降低CXCL8，提升肝细胞癌免疫治疗响应，CXCL8为预测标志物和治疗靶点。
Xukang Gao|Min Xu|Zeping Han|Zhiqiu Hu|Yipeng Su|Guoqiang Sun|Wei Chen|Song Qiu|Shuangjian Qiu|Mien-Chie Hung|Chenhao Zhou|Yong Yi
复旦大学中山医院肝胆外科与肝脏移植科，中国上海200032
摘要
免疫检查点阻断已被用于治疗转化型肝细胞癌（HCC），但其临床疗效仍有限，这突显了阐明耐药机制和预测性生物标志物的必要性。本研究发现，UFL1介导的UFMylation在重塑HCC的免疫微环境中起着关键作用。低UFL1表达可增强CD8+ T细胞的浸润和细胞毒性，同时减少肿瘤相关中性粒细胞（TAN）的浸润和N2样极化，这与免疫治疗的改善效果相关。机制上，UFL1缺乏会损害PRMT5的稳定性，从而抑制NF-κB p65的DNA结合能力并降低CXCL8的表达，进而减少中性粒细胞的浸润和N2样极化，最终增强CD8+ T细胞介导的免疫反应。低UFL1表达与抗PD-1疗法联合使用可延长原位和自发HCC模型的生存期，而使用SX-682药理学抑制CXCL8-CXCR1/2信号通路也能重现这些效果。临床观察发现，对免疫治疗有反应的患者表现出UFL1、PRMT5和CXCL8表达降低，中性粒细胞浸润减少，CD8+ T细胞活性升高，血清CXCL8水平降低。这些发现揭示了UFL1-PRMT5-NF-κB p65-CXCL8轴调控中性粒细胞驱动的免疫抑制作用，并确定CXCL8既是预测性生物标志物，也是优化HCC患者免疫治疗的治疗靶点。
引言
肝细胞癌（HCC）是全球第六大常见恶性肿瘤，也是癌症相关死亡的第三大原因1。尽管外科切除、局部治疗和系统治疗取得了进展，但晚期HCC的预后仍然较差。近年来，免疫检查点抑制剂（ICIs），特别是针对程序性死亡-1（PD-1）轴的抗体，改变了HCC的治疗格局2, 3。然而，只有少数患者能获得持续的临床益处，这迫切需要阐明免疫治疗的耐药机制并寻找新的治疗靶点，以重塑肿瘤免疫微环境（TIME），从而提高治疗效果。
HCC的肿瘤微环境（TME）具有高度免疫抑制性，其特征是髓系细胞大量浸润和细胞毒性CD8+ T淋巴细胞活性受损4。在各种免疫细胞中，TANs已成为肿瘤进展和治疗耐药性的关键调节因子5, 6。最近的研究强调了它们的双重功能：N1样TANs具有抗肿瘤作用，而N2样TANs则促进肿瘤生长、血管生成和免疫逃逸7, 8。TANs与CD8+ T细胞之间的动态相互作用对免疫检查点抑制剂的反应性至关重要。然而，调控HCC中中性粒细胞招募和极化的分子机制尚未完全明了。
泛素折叠修饰因子1（UFM1）的结合，即UFMylation，是一种新发现的翻译后修饰途径，参与多种生物学过程，包括蛋白质稳态、内质网应激反应和DNA损伤修复9, 10, 11。我们的研究显示，UFM1特异性连接酶1（UFL1）与脂质代谢和肿瘤发生有关12。然而，UFL1介导的UFMylation如何调控HCC的免疫微环境仍需进一步探索。
本研究探讨了UFL1介导的UFMylation在塑造HCC免疫微环境（TIME）中的作用，特别关注中性粒细胞与CD8+ T细胞之间的相互作用。我们发现了一个先前未被认识的调控轴：UFL1通过UFMylation稳定蛋白精氨酸甲基转移酶5（PRMT5），从而维持NF-κB p65依赖的CXCL8表达。UFL1缺失会降低CXCL8的产生，减少TAN的招募和N2样极化，最终形成以CD8+ T细胞浸润和活性为特征的免疫激活微环境。重要的是，低UFL1表达使肿瘤对抗PD-1疗法更敏感，而使用小分子抑制剂SX-682药理学阻断CXCL8-CXCR1/2信号通路也能增强治疗效果。综上所述，我们揭示了一个新的UFL1-PRMT5-NF-κB p65-CXCL8轴，该轴调控HCC中的中性粒细胞-T细胞相互作用，并强调了靶向这一途径提高ICIs疗效的治疗潜力。
患者和样本
为了构建组织微阵列（TMA），我们从2009年1月1日至2010年1月1日在中山医院接受治疗的HCC患者中获取了164份肿瘤组织和相应的非肿瘤组织，这些组织均经过病理学家验证。纳入标准和随访程序按照先前描述的方法进行13。这些患者的临床病理特征总结在补充表S1中。总生存期（OS）计算为...
低UFL1表达增强CD8+ T细胞浸润和功能，这与改善的预后相关
先前的研究表明，在裸鼠模型中，UFL1表达降低会促进HCC的进展12。有趣的是，在具有免疫能力的C57BL/6小鼠模型中，使用UFL1敲低Hepa1-6细胞后，整体肿瘤生长并未受到显著影响（图1A和图S1A–B）。此外，免疫组化（IHC）染色显示，UFL1敲低促进了裸鼠中肿瘤细胞的增殖，而未观察到明显的促增殖效应
讨论
本研究确定UFL1是HCC免疫微环境的一个先前未被认识的调节因子，并展示了其在免疫检查点阻断反应中的关键作用。我们发现UFL1缺乏会损害PRMT5的稳定性，从而抑制NF-κB p65的DNA结合能力并降低CXCL8的表达，导致中性粒细胞浸润和“N2”极化减少，最终增强CD8+ T细胞介导的免疫反应
结论
我们揭示了UFL1介导的UFMylation与PRMT5及中性粒细胞重编程之间的新调控轴。这些发现表明CXCL8作为抗PD-1疗法反应的预测性生物标志物具有临床应用前景，并强调了靶向CXCL8-CXCR1/CXCR2轴以提高HCC患者抗PD-1疗效的治疗价值。
声明
本研究的准备工作未使用生成式AI和AI辅助技术。
CRediT作者贡献声明
Yipeng Su：软件开发。Xukang Gao：数据可视化、验证、正式分析、概念构建。Yong Yi：项目监督、资源获取、方法学设计、资金筹集。Min Xu：软件开发、正式分析、数据管理。Zeping Han：软件开发、方法学设计、正式分析。Zhiqiu Hu：资源获取、资金筹集。Shuangjian Qiu：资源管理、实验设计。Song Qiu：方法学设计、数据管理。Chenhao Zhou：项目管理、方法学设计、资金筹集。Mien-Chie Hung：
利益冲突
作者声明没有潜在的利益冲突。
数据可用性声明
本研究生成的数据可向通讯作者索取。
利益冲突声明
? 作者声明没有已知的可能影响本文研究的财务利益或个人关系。
致谢
本研究得到了
国家自然科学基金（82472816、82103521、82072672）、上海自然科学基金（25ZR1401061）、上海“医学人才新星”青年发展计划（SHWSRS(2024)_070）、
上海市科学技术委员会（24ZR1418900）和
上海市教育委员会（2024AI02012）的资助。
