抗肿瘤新进展！康铁邦、武远众团队揭示阻断KAT8-IRF1凝聚体形成可增强抗肿瘤免疫

2023年3月9日，中山大学肿瘤防治中心康铁邦、武远众团队在Nature Cancer发表了题为阻断KAT8-IRF1凝聚体抑制PD-L1表达并增强抗肿瘤免疫的研究成果。该研究揭示了KAT8-IRF1凝聚体促进肿瘤细胞PD-L1表达，开发的特异性多肽可阻断凝聚体形成，增强抗肿瘤免疫。

肿瘤细胞表达的PD-L1是抗肿瘤免疫监视的主要抑制因子之一，肿瘤微环境中伽马干扰素IFNγ可强烈诱导PD-L1表达。PD-L1通过与PD-1结合，抑制T细胞增殖并促进其耗竭。临床上，目前靶向肿瘤PD-L1的免疫治疗在部分肿瘤取得了良好的治疗效果，但仍面临机制不明、响应率低等诸多问题。因此，系统性深入研究PD-L1表达调控机制，有助于开发新的靶向药物，对于肿瘤治疗有重要意义。

生物大分子可通过多价弱相互作用介导的液-液相分离（liquid-liquid phase separation，LLPS，简称相分离）形成生物分子凝聚体（biomolecular condensates），该理论是近年生命科学领域的概念性突破。相分离与肿瘤、神经退行性疾病等密切相关，靶向相分离过程的疾病治疗是目前生物医学前沿。但目前相分离过程的靶点鉴定、发生机制、与疾病发生发展的关系等研究仍处于起步阶段，亟待深入探索。

为深入揭示IFNγ诱导PD-L1表达的调控机制，研究人员利用全基因组CRISPR-Cas9基因敲除文库进行筛选，发现乙酰转移酶KAT8可调控PD-L1的表达。利用TurboID邻近标记联合质谱分析，鉴定到转录因子IRF1与KAT8存在相互作用，IRF1是IFNγ通路下游分子之一，已被报道可转录上调PD-L1。

进一步研究发现二者在细胞核内可形成液滴状凝聚体，该凝聚体具有融合及荧光漂白恢复能力，体外纯化的蛋白也具有相同性质，提示KAT8-IRF1通过液-液相分离形成蛋白凝聚体。利用dCas9-SunTag-sgARRAY进行基因组定位，研究人员观察到内源KAT8-IRF1凝聚体可定位于PD-L1启动子。该凝聚体具有两个功能，一方面提升KAT8对IRF1 K78乙酰化修饰速率，IRF1 K78ac可增强与PD-L1启动子结合能力，另一方面可进一步募集转录机器并激活下游基因转录。

KAT8-IRF1凝聚体形成同时依赖蛋白结构域的精准互作与内在无序区域互作，研究人员根据特异性互作区域设计了竞争性多肽，该多肽可阻断KAT8-IRF1相互作用并破坏凝聚体形成，抑制IRF1乙酰化及PD-L1转录，增强T细胞的抗肿瘤免疫杀伤。

KAT8-IRF1 相分离促进肿瘤细胞 PD-L1表达，阻断该相分离抑制PD-L1,促进抗肿瘤免疫

总的来说，该研究揭示了在IFNγ刺激下，肿瘤细胞中KAT8-IRF1通过形成具有促进转录功能的凝聚体，增强PD-L1表达的分子机制；并研发了抑制凝聚体形成的阻断多肽，证明其具有抗肿瘤活性。该研究还提示肿瘤相关生物大分子凝聚体可能是一类肿瘤治疗新靶点，值得深入探索。

中山大学肿瘤防治中心武远众副研究员、周立文博士为该论文共同第一作者。中山大学肿瘤防治中心康铁邦教授为通讯作者。

康铁邦教授以通讯作者在Nat Cancer, Nat Cell Biol, Cell Res, J Clin Invest, Nat Commun等国际主流杂志上发表论著50多篇。武远众副研究员为课题组co-PI，以通讯/第一作者发表Nat Cancer, Nucleic Acids Res, Cell Res, Cell Discov, Nat Commun, JBC, STTT等杂志。

文/武远众

编辑/郑敏珊  审核/陈鋆  审核发布/文朝阳、周昕熙

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