乙酰化稳定的 METTL3 通过 SPP1 翻译促进 CD8+ T 细胞耗竭，从而驱动肺癌中的抗 PD-1 耐药性

《Cell Communication and Signaling》：Acetylation-stabilized METTL3 drives anti-PD-1 resistance in lung cancer by promoting CD8+ T cell exhaustion via SPP1 translation

　　

摘要

背景

抗程序性细胞死亡蛋白 1（抗 PD-1）疗法是晚期肺癌的标准治疗方案，但其疗效通常受到耐药性的限制，这主要由免疫抑制性肿瘤微环境驱动。甲基转移酶样蛋白 3（METTL3）作为核心 N6-甲基腺苷（m⁶A）写入因子，在免疫调节中发挥关键作用，并已成为免疫抑制性肿瘤生态位的关键调节因子。除了其经典的 m⁶A 催化功能外，METTL3 还表现出非催化活性，并受乙酰化调节。然而，其在抗 PD-1 耐药性中的非催化及依赖乙酰化的作用仍有待阐明。

方法

通过免疫组化和蛋白质印迹法评估了抗 PD-1 耐药性肺癌细胞中的 METTL3 表达。在抗 PD-1 治疗下，利用皮下和原位肿瘤模型评估了其体内功能。通过单细胞 RNA 测序和流式细胞术检查了 CD8⁺ T 细胞耗竭。机制研究包括基因操作、多聚核糖体分析、免疫共沉淀和 RNA 免疫沉淀。通过免疫组化和多重免疫荧光在人肺癌样本中验证了临床相关性。统计分析涉及非配对双尾学生 t 检验、单因素/双因素方差分析和皮尔逊相关。

结果

METTL3 在抗 PD-1 耐药性肺癌细胞中上调，并在皮下和原位小鼠模型中促进了抗 PD-1 耐药性。在机制上，METTL3 通过上调分泌性磷酸蛋白 1（SPP1）诱导 CD8⁺ T 细胞耗竭。这一过程独立于其 m⁶A 催化活性，可能是通过与真核翻译起始因子 3 亚基 H（EIF3H）直接相互作用以促进 SPP1 翻译。此外，METTL3 蛋白稳定性受到赖氨酸乙酰转移酶 5（KAT5）介导的乙酰化增强，从而减弱了泛素依赖性降解。最后，KAT5-METTL3-SPP1 轴的关键节点在人肺癌细胞中得到验证，且在临床样本中 METTL3 表达与 KAT5、SPP1 和 CD8⁺ T 细胞耗竭标志物呈正相关。

结论

我们鉴定出一个新的 KAT5-METTL3-SPP1 轴，该轴通过诱导 CD8⁺ T 细胞耗竭驱动抗 PD-1 耐药性。值得注意的是，METTL3 通过涉及翻译和乙酰化的非 m⁶A 催化机制发挥作用。这些发现为克服肺癌中的抗 PD-1 耐药性提供了新的机制见解和潜在的治疗靶点。