人类巨细胞病毒被膜蛋白 UL23 促进胃癌免疫逃逸机制新发现，或成癌症免疫治疗新靶点

为探究 HCMV 在胃癌（GC）中的作用，研究人员发现其被膜蛋白 UL23 经 PI3K-Akt 通路促进 PD-L1 转录，影响免疫治疗效果。

　　《人类巨细胞病毒被膜蛋白 UL23 促进胃癌免疫逃逸机制新发现，或成癌症免疫治疗新靶点》

在人体的微观世界里，癌症就像一群疯狂生长的 “坏分子”，不断侵蚀着健康的机体。胃癌（Gastric cancer，GC）作为全球第五大常见癌症和第三大癌症相关死亡原因，总是在悄无声息中给人们带来沉重打击。由于早期症状不明显，很多患者确诊时已处于晚期，治疗效果往往不佳。

近年来，免疫检查点疗法成为癌症治疗领域的一颗 “新星”，尤其是针对程序性细胞死亡蛋白 - 1（Programmed cell death protein-1，PD-1）及其配体 PD-L1 的疗法，给众多癌症患者带来了新的希望。它就像是免疫系统的 “激活剂”，能够打破肿瘤诱导的免疫抑制，让免疫系统重新 “振作” 起来对抗肿瘤细胞。然而，这种疗法并非对所有胃癌患者都有效，其临床疗效在不同个体之间差异较大。研究发现，PD-L1 的表达水平与 PD-1/PD-L1 疗法的成功与否密切相关。肿瘤细胞常常会耍 “小聪明”，通过过度表达 PD-L1，与 PD-1 结合，抑制 T 细胞的活性，从而成功逃避免疫系统的监视和攻击。

与此同时，人类巨细胞病毒（Human cytomegalovirus，HCMV）这个 “隐藏的敌人” 逐渐进入人们的视野。越来越多的研究发现，HCMV 在胃癌组织中频繁出现，其感染率颇高。但 HCMV 在调节 PD-L1 表达以及影响胃癌微环境方面的作用，却一直是个未解之谜。为了揭开这个谜团，温州医科大学等研究机构的研究人员开展了一系列深入研究，相关成果发表在《Molecular Medicine》杂志上。

研究人员为开展此项研究，运用了多种关键技术方法。他们从欧洲核苷酸档案库中的 PRJEB25780 数据集获取胃癌患者队列（N=45）的基因组数据 ，以此来分析 HCMV 阴性和阳性的 GC 组织中 PD-L1 的表达情况。同时，通过体外杀伤实验、RNA 提取进行 RNA 测序（RNA-seq）和实时定量聚合酶链反应（Real-time quantitative polymerase chain reaction，RT-qPCR）、蛋白质免疫印迹（Western blot，WB）分析、表面流式细胞术分析、免疫组化（Immunohistochemistry，IHC）以及动物实验等技术手段，从多个角度探究 HCMV 感染对 PD-L1 表达的影响及相关机制。

下面来看看具体的研究结果：

• HCMV 感染增加 GC 组织和细胞中 PD-L1 表达：研究人员通过 RNA-Seq 技术发现，感染 HCMV 的两种不同菌株（Merlin 和 AD169）后，GC 细胞中 PD-L1（由 CD274 编码）的表达呈时间依赖性增加，而其他膜蛋白或受体则无明显变化。对 45 例 GC 组织的分析进一步证实，HCMV 阳性的胃癌组织中 PD-L1 表达水平显著高于 HCMV 阴性组织。在细胞实验中，用 AD169 感染 AGS 细胞，也观察到 PD-L1 表达随时间增加，且感染 AD169 和 Han-BAC 菌株的 AGS 和 HGC-27 细胞，随着感染复数（MOI）的增加，PD-L1 表达也显著上升。WB 和流式细胞术分析表明，HCMV 感染的 GC 细胞中，PD-L1 蛋白水平在总蛋白提取物和膜部分均大幅增加。
• HCMV 感染通过促进 GC 细胞中 PD-L1 表达调节 T 细胞激活和凋亡：将激活的外周血淋巴细胞（Peripheral blood lymphocytes，PBLs）与 AD169 感染或未感染的 GC 细胞共培养，结果显示 HCMV 感染会抑制 PBLs 的激活，减少关键细胞因子如白细胞介素 - 2（Interleukin-2，IL-2）、肿瘤坏死因子 -α（Tumor necrosis factor-α，TNF-α）和干扰素 -γ（Interferon-γ，IFN-γ）的分泌，同时降低 T 细胞对 GC 细胞的杀伤能力，增加 CD8⁺T 细胞的凋亡比例，使 GC 细胞对 CD8⁺T 细胞介导的细胞溶解更具抗性。而加入 PD-L1 抑制剂阿替利珠单抗（atezolizumab）后，肿瘤细胞数量显著减少，关键细胞因子水平得以恢复，这表明 HCMV 通过上调 GC 细胞中 PD-L1 的表达，损害了 T 细胞的抗肿瘤功效。
• HCMV 被膜蛋白 UL23 上调 GC 细胞中 PD-L1 表达：研究人员构建了 11 种在 GC 中高表达的 HCMV 包膜蛋白，发现 UL23 和 UL38 可调节 PD-L1 表达，其中 UL23 的作用最为显著。HCMV 阳性的 GC 组织中 UL23 表达明显高于阴性组织，且 AGS 细胞感染 AD169 后，UL23 表达逐渐增加，在 48 小时达到峰值，与 PD-L1 水平的变化趋势一致。转染 UL23 载体可使 AGS 和 HGC-27 细胞中 PD-L1 在 mRNA 和蛋白水平均显著增加，而用 UL23 siRNA 预处理 AGS 细胞后，PD-L1 表达则明显降低，这充分表明 UL23 在 HCMV 诱导的 PD-L1 表达中起着关键作用。
• UL23 介导 CD8⁺T 细胞的免疫抑制功能：将稳定过表达 UL23 或对照载体的 AGS 细胞与 CD8⁺T 细胞共培养，结果显示，与对照组相比，UL23 表达显著降低了 CD8⁺T 细胞的激活，表现为颗粒酶 B（Granzyme B，GzmB）、IFN-γ、IL-2、穿孔素（Perforin）和 TNF-α 等表达减少。
• UL23/PI3K/Akt 信号通路上调 PD-L1 表达：通过对 AGS 细胞进行 Venn 图分析，研究人员发现 HCMV 感染和 UL23 过表达会导致相似的信号通路变化，尤其是磷脂酰肌醇 3 - 激酶 - 蛋白激酶 B（Phosphatidylinositol 3-kinase-protein kinase B，PI3K-Akt）通路。WB 分析表明，HCMV 感染和 UL23 过表达均可显著增加 p-PI3K/PI3K 和 p-Akt/Akt 的表达水平。使用 PI3K 激酶抑制剂 LY294002 后，UL23 诱导的 PD-L1 表达受到显著抑制，这表明 HCMV 可能通过产生 UL23 激活 PI3K-Akt 信号级联反应，从而增加 PD-L1 表达。
• UL23 在体内促进 GC 的免疫逃逸：将过表达 UL23 的小鼠前胃癌细胞（UL23-MFCs）接种到免疫功能正常的 615 小鼠中，建立异种移植模型，发现 UL23 组肿瘤生长更快，肿瘤细胞表面 PD-L1 荧光强度增加，浸润的 CD8⁺T 细胞数量减少，IFN-γ、GzmB、CXCL9 和 CXCL10 等细胞因子的 mRNA 水平也降低。在免疫缺陷的裸鼠中，接种过表达 UL23 的 BGC-823 细胞（UL23-BGC-823）或对照细胞后，两组肿瘤生长和体积无明显差异，这表明免疫微环境对 UL23 过表达肿瘤的生长有影响，进一步证明 UL23 通过增强 GC 细胞的免疫逃逸能力促进肿瘤发生。

综合研究结论和讨论部分，此次研究揭示了 HCMV 介导胃癌免疫逃逸的新机制。HCMV 通过其被膜蛋白 UL23，经 PI3K-Akt 信号通路促进 PD-L1 转录，抑制肿瘤微环境中 CD8⁺T 细胞的功能，从而加速胃癌的进展。虽然研究存在一些局限性，如难以获取大量 HCMV 阳性的 GC 组织样本，无法构建 UL23 基因敲除的重组 HCMV 菌株等，但该研究为深入了解 HCMV 在胃癌发展中的作用及机制提供了重要依据，有望为胃癌的免疫治疗开辟新的方向，为开发更有效的治疗策略奠定基础。