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PRPK缺失通过抑制PD-L1表达和增强CD8+T细胞浸润抑制紫外线诱导的皮肤癌发生
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月13日 来源:Journal of Investigative Dermatology 5.7
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非黑色素瘤皮肤癌(NMSC)是全球最高发的恶性肿瘤,其发生与紫外线(UV)暴露密切相关。为解决免疫抑制性肿瘤微环境(TME)和PD-L1介导的免疫逃逸问题,美国明尼苏达大学团队通过CRISPR/Cas9构建表皮特异性PRPK敲除小鼠模型,发现PRPK缺失通过抑制NF-κB/c-Myc/c-Jun/AP-1通路降低PD-L1表达,同时促进CD8+T细胞浸润并降低IL-6/MIP-2/VEGF水平,为NMSC治疗提供新靶点。该成果发表于《Journal of Investigative Dermatology》。
皮肤作为人体最大的器官,长期暴露在紫外线辐射下,导致非黑色素瘤皮肤癌(NMSC)发病率居高不下。尽管防晒措施日益普及,NMSC仍是美国最常见的恶性肿瘤,每年新增病例超过500万例。更棘手的是,紫外线不仅直接损伤DNA,还会创造免疫抑制性肿瘤微环境(TME),通过PD-L1等检查点分子麻痹免疫系统,使得传统治疗方法效果有限。这种双重打击机制,加上老龄化社会免疫衰老的加剧,使得开发同时靶向肿瘤细胞和免疫微环境的疗法成为当务之急。
美国明尼苏达大学The Hormel Institute的研究团队将目光投向了一个鲜为人知的蛋白激酶——p53相关蛋白激酶(PRPK)。此前研究发现,PRPK在结肠癌、多发性骨髓瘤中扮演致癌角色,但其在皮肤癌中的作用仍是未解之谜。更引人深思的是,PRPK能否成为连接肿瘤增殖与免疫逃逸的"分子开关"?为解答这个问题,研究人员采用CRISPR/Cas9技术构建了表皮特异性PRPK敲除小鼠,通过太阳能模拟光(SSL)诱导皮肤癌模型,结合3D细胞培养、流式细胞术等技术展开研究。
关键技术包括:1)利用CRISPR/Cas9构建PRPKloxP/loxP条件性敲除小鼠;2)流式细胞术分析CD8+/CD4+T细胞浸润;3)3D多细胞球体培养模拟肿瘤微环境;4)荧光素酶报告基因检测NF-κB/AP-1活性;5)细胞因子阵列分析IL-6/MIP-2/VEGF表达。
皮肤特异性PRPK敲除高效阻断SSL诱导的皮肤癌
研究发现,表皮特异性敲除PRPK的小鼠(K14-Cre PRPKloxP/loxP)肿瘤生长显著抑制,增殖标志物PCNA和免疫检查点PD-L1表达明显降低。组织学分析显示,PRPK缺失使肿瘤组织结构更接近正常皮肤,这为PRPK在皮肤癌发生中的关键作用提供了直接证据。
PRPK敲低抑制cSCC细胞增殖并诱导细胞周期阻滞和凋亡
在A431和SCC12两种皮肤鳞状细胞癌细胞中,PRPK敲除导致G1期阻滞和凋亡增加。机制上,PRPK通过调控p53 Ser15位点磷酸化影响细胞周期进程,这种双重作用——既抑制增殖又促进死亡,使其成为理想的治疗靶点。
PRPK缺失通过抑制转录因子激活降低PD-L1表达
深入研究揭示,PRPK通过调控NF-κB、c-Jun、c-Myc和AP-1等转录因子的活性和核转位,控制PD-L1表达。荧光素酶报告实验证实,PRPK敲除显著抑制NF-κB和AP-1的转录活性,这种多靶点调控模式解释了PD-L1的持续下调。
PRPK缺失增强CD8+T细胞浸润但不影响CD4+T细胞
流式细胞术显示,PRPK敲除肿瘤中CD8+T细胞比例显著增加,而CD4+T细胞无变化。免疫荧光证实CD8+T细胞在肿瘤实质中的浸润增强,这种选择性调节提示PRPK特异性影响细胞毒性T细胞招募。
通过降低IL-6、MIP-2和VEGF水平重塑肿瘤微环境
细胞因子阵列分析发现,PRPK缺失显著降低IL-6、MIP-2和VEGF表达。其中IL-6减少尤为突出,已知其能抑制CD8+T细胞功能,而VEGF下调则可能改善肿瘤血管正常化,共同创造有利于免疫攻击的微环境。
这项研究首次系统阐明了PRPK在皮肤癌中的双重作用:既促进肿瘤细胞增殖存活,又塑造免疫抑制性微环境。通过精确靶向PRPK,可同时打击肿瘤细胞的"矛"和免疫逃逸的"盾",这种"一石二鸟"的策略为NMSC治疗带来新思路。特别值得注意的是,PRPK调控的PD-L1和CD8+T细胞浸润与当前免疫检查点抑制剂治疗密切相关,提示PRPK抑制剂可能与PD-1/PD-L1抗体产生协同效应。此外,研究采用的表皮特异性敲除模型很好模拟了人类疾病,增强了转化医学价值。未来研究可进一步探索PRPK在肿瘤免疫循环各环节的作用,以及其抑制剂与现有疗法的联合应用,为征服皮肤癌这一公共卫生难题提供新武器。
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