糖酵解驱动的细胞表面glycoRNA重塑抑制抗肿瘤免疫并削弱PD-1疗效
Metabolically encoded cell-surface glycoRNA remodeling enhances antitumor immunity
研究人员在乳腺癌细胞中发现糖酵解通过c-Myc抑制DTWD2表达,减少acp3U糖基化位点,从而重塑细胞表面glycoRNA图谱并削弱Toll样受体信号、树突状细胞成熟与CD8+ T细胞应答;逆转有氧糖酵解以恢复glycoRNA可增强PD-1阻断的抗肿瘤疗效,临床样本中低glycoRNA丰度与肿瘤分期较晚和预后不良相关。
肿瘤细胞如何借异常糖基化逃避免疫,此前已有较清晰的图景:PD-L1的N-糖基化可拮抗GSK3β-β-TrCP介导的降解、稳定PD-L1并抑制T细胞活性[1];有氧糖酵解亦被证明驱动免疫逃逸——高糖促使己糖激酶2脱离线粒体并磷酸化IκBα,经μ-calpain降解与NF-κB激活上调PD-L1[2];在三阴性乳腺癌中抑制糖酵解、耗竭尿苷二磷酸N-乙酰葡萄糖胺以下调PD-L1的N-糖基化,同样能增敏免疫检查点治疗[3]。然而这些认识几乎都停留在蛋白质层面的糖基化,新近涌现的glycoRNA虽被视为天然免疫激活的关键驱动者,肿瘤细胞是否会、以及如何重塑glycoRNA以实现免疫逃逸,一直悬而未决。
这项研究在代谢表型各异的乳腺癌细胞中系统刻画了细胞表面glycoRNA图谱,发现代谢重编程可驱动其重塑。机制上,糖酵解以c-Myc依赖的方式在转录水平抑制DTWD2,使RNA糖基化所需的acp3U连接位点减少;DTWD2缺失会削弱glycoRNA对Toll样受体信号的激活,进而损害树突状细胞成熟与CD8+ T细胞应答。而逆转有氧糖酵解以恢复glycoRNA,则可增强PD-1阻断疗法的抗肿瘤疗效。临床层面,较低的glycoRNA丰度与肿瘤分期及不良预后相关。
就领域推进而言,此前的代谢—免疫逃逸叙事均落在PD-L1等蛋白的翻译后糖基化上[2][3],这项工作则把代谢重编程与RNA糖基化直接相连,界定出一条以往未被认识的通路;且与PD-L1糖基化协助免疫逃逸的方向相反,glycoRNA在此扮演的是激活抗肿瘤免疫的正向角色。这一机制与临床发现也与独立研究相呼应:DTWD2负责acp3U的合成、其敲除会影响glycoRNA的生物合成[4];唾液酸化glycoRNA的丰度与乳腺癌恶性程度呈负相关[5]。glycoRNA由此兼具抗肿瘤免疫调控因子与肿瘤进展生物标志物的双重身份。
当然,摘要所示的临床证据仍属相关性关联,研究也以乳腺癌为主要模型;这套糖酵解—c-Myc—DTWD2轴能否泛化到其他肿瘤类型、如何在患者中安全地恢复glycoRNA并转化为联合免疫治疗的实际方案,仍有待后续工作回答。
- 1.Glycosylation and stabilization of programmed death ligand-1 suppresses T-cell activity · Nat Commun 2016
- 2.Aerobic glycolysis promotes tumor immune evasion by hexokinase2-mediated phosphorylation of IκBα · Cell Metab 2022
- 3.Inhibition of glycolysis-driven immunosuppression with a nano-assembly enhances response to immune checkpoint blockade therapy in triple negative breast cancer · Nat Commun 2023
- 4.GlycoRNA research: from unknown unknowns to known ... · academic.oup.com 2026
- 5.A Spatial Coding Strategy for In Situ Visualization of RNA ... · pubs.acs.org 2026
原文把代谢重编程与RNA糖基化联系起来,并提示恢复glycoRNA可增强PD-1疗效,为联合策略提供了一条可迁移的机制线索。
来源:bioRxiv Cancer Biology · biorxiv.org