肠上皮GSK3β通过富马酸驱动的中性粒细胞重编程促进结直肠癌
Intestinal epithelial GSK3β governs fumarate-dependent neutrophil reprogramming to promote colorectal cancer
He等发现结直肠癌细胞中GSK3β磷酸化H1FX后增强糖酵解,并通过FH乳酸化升高肿瘤微环境中的富马酸水平,进而经H3K36二甲基化驱动中性粒细胞获得免疫抑制表型。原文把肠上皮GSK3β活性与微环境代谢-免疫重编程直接关联,doi:10.1038/s43018-026-01253-9。
结直肠癌(CRC)的免疫治疗长期面临瓶颈:尽管PD-1抗体对dMMR-MSI-H型转移性CRC能带来长期缓解,但占比更大的pMMR-MSI-L型患者获益有限,改造免疫微环境成为拓展疗效的关键方向 [1]。其中,肿瘤相关中性粒细胞及其病理性激活形式PMN-MDSCs是抗肿瘤免疫的重要负调控因素,已知可通过铁死亡释放氧化脂质限制T细胞功能 [2],也可在肿瘤内经历不可逆的表观遗传与转录重塑,向促血管生成的终末状态收敛 [6]。在代谢—表观调控层面,乳酸来源的组蛋白乳酸化已被确立为连接糖酵解与基因转录的桥梁 [3];GSK3β在多种肿瘤中发挥促癌作用,能通过磷酸化染色质相关底物影响组蛋白甲基化 [5]。然而,肿瘤细胞内在的代谢重编程如何经由特定信号轴驯化中性粒细胞的免疫抑制表型,仍是CRC免疫逃逸领域的关键缺口。
何等人在Nature Cancer上报告的工作聚焦于肠上皮GSK3β:CRC细胞中GSK3β对组蛋白变体H1FX的磷酸化驱动糖酵解增强,进而通过富马酸水化酶(FH)的乳酸化提升肿瘤微环境中的富马酸水平;累积的富马酸进一步促进中性粒细胞内H3K36二甲基化,最终驱动其获得免疫抑制表型。该研究在CRC这一特定瘤种中,将肿瘤细胞侧的激酶—代谢—表观遗传轴与免疫细胞的功能重编程串联为一条完整的因果链。
相对于以往聚焦中性粒细胞自身代谢的工作——例如Acod1依赖的衣康酸合成帮助中性粒细胞抵抗铁死亡以促进乳腺癌转移 [4]——以及刻画中性粒细胞向终末分化状态收敛的研究 [6],本文的推进之处在于揭示了肿瘤细胞侧主动"输出"信号的环节:CRC细胞经GSK3β-H1FX-糖酵解-FH乳酸化通路将富马酸这一代谢信号递送至微环境,再经H3K36me2在中性粒细胞中确立抑制性程序。乳酸化此前被确立为糖酵解与转录之间的桥梁 [3],本研究将其底物从组蛋白扩展到代谢酶FH,赋予乳酸化以细胞间通讯的新内涵,也为CRC空间分辨免疫微环境图谱 [7] 所揭示的复杂细胞互作提供了一条代谢—表观层面的机制注脚。
不过该工作仍有若干未解之处:GSK3β-H1FX轴在不同分子分型CRC以及腹膜转移等播散情境 [8] 中的适用边界,仍有待更大样本和更高分辨率空间体系的进一步验证。
- 1.Immunotherapy in colorectal cancer: rationale, challenges and potential · Nat Rev Gastroenterol Hepatol 2019
- 2.Ferroptosis of tumour neutrophils causes immune suppression in cancer · Nature 2022
- 3.Metabolic regulation of gene expression by histone lactylation · Nature 2019
- 4.Neutrophils resist ferroptosis and promote breast cancer metastasis through aconitate decarboxylase 1 · Cell Metab 2023
- 5.Nuclear GSK3β promotes tumorigenesis by phosphorylating KDM1A and inducing its deubiquitylation by USP22 · Nat Cell Biol 2016
- 6.Deterministic reprogramming of neutrophils within tumors · Science 2024
- 7.High-definition spatial transcriptomic profiling of immune cell populations in colorectal cancer · Nat Genet 2025
- 8.Microbiome dysbiosis, neutrophil recruitment and mesenchymal transition of mesothelial cells promotes peritoneal metastasis of colorectal cancer · Nat Cancer 2025
原文把肠上皮GSK3β活性与肿瘤微环境中富马酸积累及中性粒细胞免疫抑制表型连成一条机制链,为结直肠癌免疫微环境干预提供具体靶点。
来源:Nature Cancer · nature.com