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导语：近期，一项发表在Gut杂志上的研究发现，血浆膜蛋白ADCY7的核转位能够增强T细胞介导的抗肿瘤免疫反应，为肝癌治疗提供了新的策略。
肝癌是全球癌症死亡的第三大原因，其发病率和死亡率呈上升趋势。尽管手术技术、精准医疗和创新疗法不断进步，但由于晚期诊断、早期复发、转移和药物抗性等问题，大多数肝癌患者的预后仍然不佳。免疫疗法，尤其是T细胞疗法，在多种肿瘤中显示出卓越的临床效果，但在肝癌中，由于广泛的免疫抑制微环境，其效果受到限制。
2024年9月，国际知名的消化系统疾病期刊Gut发表了题为“Nuclear translocation of plasma membrane protein ADCY7 potentiates T cell-mediated antitumour immunity in HCC”的研究文章，探究肝细胞癌（HCC）中血浆膜蛋白ADCY7的核转位如何增强T细胞介导的抗肿瘤免疫反应，并提出可能的新的免疫治疗策略。该研究揭示了ADCY7在调节HCC免疫逃逸中的关键作用，并为未来的肝癌治疗提供了新的视角和潜在靶点。
研究设计
本研究通过体内全基因组CRISPR筛选文库，鉴定与免疫耐受相关的关键基因。研究使用了单细胞RNA测序（scRNA-seq）、流式细胞术、HCC小鼠模型、染色质免疫沉淀和共免疫沉淀等技术。
研究结果
研究团队通过全基因组CRISPR筛选，发现了一个新型免疫调节因子——ADCY7。ADCY7是一种跨膜蛋白，通过洞穴蛋白（Caveolin蛋白家族）介导的内吞作用从细胞膜上脱落，然后在富含亮氨酸的重复蛋白59（LRRC59）和核转运蛋白亚基β1（KPNB1）的帮助下转移到细胞核。在细胞核内，ADCY7作为CCAAT/增强子结合蛋白α（CEBPA）的转录辅助因子，诱导CCL5的转录，从而增加CD8+ T细胞的浸润，抑制HCC的进展。此外，ADCY7还可以作为外泌体分泌，并进入邻近的肿瘤细胞，促进CCL5的诱导。高ADCY7水平的外泌体促进了肿瘤内CD8+ T细胞的浸润，并抑制了HCC肿瘤的生长。
ADCY7的核转位激活抗肿瘤免疫反应
在高ADCY7表达的HCC细胞中，研究者观察到CD8+ T细胞浸润的显著增加，这一发现在免疫能力完整的C57BL/6J小鼠模型中得到了验证（图1A-C）。流式细胞术（FCM）结果显示，与对照组相比，ADCY7重新表达的肿瘤中CD3+ T、CD8+ T和IFN-γ+CD8+ T细胞的浸润显著增加，而CD4+ T和NK细胞没有显著变化（图1D,E）。免疫组化（IHC）结果也证实了这一点（图1F,G）。此外，研究者们还发现，高ADCY7表达的HCC患者样本中CD3+ T和CD8+ T细胞的浸润更为显著（图1H,I）。
图1 ADCY7的再表达与CD8呈正相关、肝细胞癌T细胞介导的抗肿瘤免疫
ADCY7促进CCL5表达吸引CD8+ T细胞
为了探究ADCY7如何调控CD8+ T细胞的招募，研究者进行了KEGG和GO分析，发现ADCY7与趋化因子信号通路和T细胞激活正相关（图1A）。通过人类趋化因子抗体芯片分析，研究者发现在ADCY7高表达的HCC细胞中，CCL5、CCL26、CXCL12和MDK等趋化因子的表达上调（图1C）。T细胞迁移分析显示，沉默CCL5而非其他三种趋化因子，可以明显减弱ADCY7重新表达诱导的CD8+ T细胞吸引。因此，CCL5成为了进一步研究的重点，研究证实了ADCY7重新表达后CCL5 mRNA和蛋白表达的上调（图2D,E）。
图2 ADCY7以CCL5依赖的方式阻碍HCC进展
ADCY7作为转录辅助因子的功能
研究者进一步探索了ADCY7如何诱导CCL5表达。意外的是，ADCY7在核内的分布表明它可能通过结合CCL5基因的启动子序列来调控CCL5的表达。染色质免疫沉淀实验显示，ADCY7能够结合到CCL5基因启动子区域，特别是在-1100至-900 bp的区域（图3D）。此外，研究者还发现ADCY7与CCAAT/增强子结合蛋白α（CEBPA）相互作用，而与MYB的相互作用不显著（图3H）。CEBPA的沉默显著降低了CCL5 mRNA的表达，而MYB的沉默影响较小（图3F,G）。这些结果表明，核内的ADCY7通过其N端尾部协助CEBPA促进CCL5的转录。
图3核内ADCY7通过与其启动子序列结合上调CCL5的表达
ADCY7的核内转运机制
研究还揭示了ADCY7从细胞膜到细胞核的转运机制。通过洞穴蛋白介导的内吞作用，ADCY7与CAV-1相互作用，进而与LRRC59和KPNB1相互作用，最终实现核内转运（图4）。使用进口素β抑制剂importazole（IPZ）处理HCC细胞，研究者发现ADCY7的核内分布显著减少，证实了这一转运路径的重要性（图4K-M）。
图4 ADCY7的核内转运机制
外泌体ADCY7重塑肿瘤微环境
最后，研究者发现ADCY7不仅在细胞核内发挥作用，还可以通过外泌体影响邻近的肿瘤细胞。外泌体中的ADCY7能够进入HCC细胞，促进CCL5的转录，从而吸引CD8+ T细胞并抑制肿瘤生长。在C57BL/6J小鼠模型中，来自ADCY7重新表达的Hepa1-6细胞的外泌体显著抑制了肿瘤生长，并且增加了肿瘤中CD8+ T细胞和IFN-γ+CD8+ T细胞的比例。
总结讨论
本研究揭示了ADCY7在T细胞介导的免疫中的非常规功能和亚细胞位置，强调了其在HCC中的重要作用，并提出了ADCY7作为一种有前景的治疗靶点的潜力。ADCY7的核转位和作为转录辅助因子的角色，为肝癌的免疫治疗提供了新的视角。此外，ADCY7在外泌体中的存在及其在重塑免疫抑制微环境中的作用，为肝癌的临床治疗提供了新的策略。研究结果不仅加深了我们对HCC免疫逃逸机制的理解，也为开发新的免疫治疗手段提供了科学依据。
通过这项研究，我们看到了ADCY7在肝癌治疗中的潜力，尤其是在激活T细胞介导的抗肿瘤免疫反应方面。这一发现为肝癌患者提供了新的治疗希望，并可能改变未来的治疗策略。随着进一步的研究和临床试验的开展，ADCY7有望成为肝癌治疗的新靶点。
参考文献
CHEN J, JIANG Y, HOU M, et al. Nuclear translocation of plasma membrane protein ADCY7 potentiates T cell-mediated antitumour immunity in HCC[J]. Gut. Published online October 14, 2024. doi:10.1136/gutjnl-2024-332902.
