hMEX3B特異性調控T細胞表面HLA-A介導腫瘤逃逸的分子機制

近年來，伴隨著癌癥免疫治療領域諸多進展的涌出，免疫檢查點，作為一類參與免疫系統負調控的免疫調節蛋白越來越引起人們的注意。針對免疫檢查點分子的免疫檢查點阻斷已然成為癌癥免疫治療中最有前途的方法之一。然而部分患者對于免疫治療并不能產生有效的反應，了解免疫治療耐藥的分子機制對于找到克服免疫治療耐藥的新策略至關重要。

有研究表明hMEX3B，一種RNA結合蛋白，是黑色素瘤對PD-1阻斷免疫治療耐藥的重要調節因子。在一組接受抗PD-1檢查點阻斷治療的黑色素瘤患者中，黑色素瘤細胞中hMEX3B的低表達與應答密切相關。hMEX3B的這種作用依賴于內源性HLA-A的表達，可以通過過表達外源性HLA-A來逆轉。此外，hMEX3B通過結合HLA-A mRNA的3'UTR來降低HLA-A的水平。這說明抗原呈遞是免疫檢查點阻斷耐藥機制的關鍵途徑，hMEX3B在該途徑中發揮重要作用。盡管如此，hMEX3B如何結合HLA-A mRNA的3'UTR，如何調控HLA-A的表達，仍存在一些不明確的問題。

MEX-3家族蛋白在哺乳動物中，有4個mex-3家族基因編碼4種同源蛋白(hMEX3A~hMEX3D)。所有四種hMEX-3蛋白都由N端兩個串聯KH結構域和C端一個典型的C3HC4型鋅指結構域組成。為了闡明hMEX3B蛋白與HLA-A mRNA相互作用的分子機制，研究人員首先在HLA-A mRNA的3’UTR的序列中篩選出了與hMEX3B具有高親和力的RNA片段，并通過一系列生化實驗證明了相較于單獨的KH1和KH2結構域而言， 串聯的兩個KH結構域（KH1/2）與底物RNA的親和力提高了100倍以上，說明了串聯的KH結構域對于特異性的識別底物RNA是充分且必要的。

接下來，研究人員對復合物中單個KH結構域及其對應的底物RNA進行了結構研究。通過核磁主鏈指認和化學位移擾動實驗，分別確定了KH1、KH2結構域和 KH1/2結構域識別底物RNA的關鍵殘基。通過比較KH1、KH2結構域和 KH1/2結構域的擾動的化學位移，發現參與擾動的殘基是極其相似的；**的區別是KH1/2結構域中的一些殘基擾動得會更加劇烈。這一發現表明KH1/2結構域與12ntRNA的結合親和力比KH1、KH2結構域與對應的6nt-RNA的結合親和力要強得多，這與前面的親和力實驗結果相匹配。在此基礎上，研究人員基于小角散射的實驗數據，運用分子動力學模擬的方法搭建了hMEX3B與其底物RNA相互作用的結構模型（圖1）。通過對結構的分析，研究人員發現，RNA結合于KH結構表面的正電荷溝槽中。而在這個溝槽中，兩個氨基酸群（GxxG基序和一對TR）像手指一樣鉗住底物RNA，雖然其中的GxxG基序前人已經報道過了，但是這一組蘇氨酸（T）和精氨酸（R）則是未曾報道過的。

同時，研究人員通過檢測腫瘤細胞表面受體HLA-A的蛋白質和mRNA水平，驗證了過表達hMEXB的水平會造成HLA-A的mRNA和蛋白質水平下降，同時突變GxxG和TR對會造成HLA-A的表達上調，從而解析hMEX3B調控HLA-A的分子機制。

該研究綜合利用結構生物學，生物化學和細胞生物學的方法，系統深入地分析了hMEX3B蛋白質特異性識別底物HLA-A mRNA的分子機制。hMEX3B作為抗PD-1抗體治療的負效應物，通過降解其mRNA來降低HLA-A的含量，從而增加腫瘤細胞的免疫逃逸（圖2）。研究人員詳細系統地研究了hMEX3B與其底物RNA相互作用的特點，特別是兩個KH結構域自發協調工作的必要性。綜上所述，此研究闡明了hMEX3B蛋白在腫瘤細胞免疫應答過程中如何在翻譯抑制中發揮關鍵作用，這可能為靶向hMEX3B的潛在基因治療提供了新的窗口，特別是對于PD-1抗體治療失敗的患者，并為研究其他MEX-3家族蛋白的分子機制和功能提供了思路和線索。

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