近年来，以免疫检查点阻断（ICB）为代表的癌症免疫疗法已经大获成功，并成为未来治疗多种肿瘤的重要基础^【1-2】。然而，肿瘤中杀伤性T细胞的系统性缺失以及复杂的肿瘤微环境均会影响免疫治疗效果。因此，在临床上急需开发出能有效促进效应T细胞在肿瘤中浸润的新型抗肿瘤药物。

ADP核糖基化因子1（Arf1）属于Ras小GTPase家族成员，参与调控机体多种重要的生理过程^【3-5】。然而，多项研究表明Arf1在许多人类癌症中都高表达，如肝癌、结肠癌、乳腺癌等。因此，Arf1是一个潜在的肿瘤治疗靶点。然而，目前靶向Arf1的抑制剂普遍存在高毒性和特异性差的缺陷，因此，亟需开发出更加安全有效的新型Arf1抑制剂。

2023年9月6日，复旦大学侯宪玉研究团队在Life Metabolism杂志上发表题为Blockade of Arf1-mediated lipid metabolism in cancers promotes tumor infiltration of cytotoxic T cells via the LPE-PPARγ-NF-κB-CCL5 pathway的研究论文。团队前期研究发现敲除Arf1介导的脂代谢过程能有效杀死肿瘤以及癌症干细胞（CSCs），并激发抗肿瘤免疫反应^【6】。本项研究工作则重点解析了阻断Arf1如何通过影响脂代谢从而促进细胞毒性T淋巴细胞在肿瘤内部浸润，进而诱发抗肿瘤免疫应答的作用机制。这将为高表达Arf1的癌症患者提供一个新的治疗选择，并可能辅助现有的免疫疗法改善患者临床治疗效果。

首先，团队前期研发出的2种新型Arf1抑制剂都能显著增加肿瘤内T细胞的浸润程度，组织RNA测序发现趋化因子与T细胞具有强关联性。通过检测多种趋化因子的表达水平以及肿瘤-免疫细胞共培养系统，研究小组发现抑制Arf1主要通过上调CCL5进而影响T细胞的迁移。另外，体内实验也表明CCL5对于Arf1缺失所介导T细胞浸润和抗肿瘤免疫应答至关重要。

接下来为了探究抑制Arf1如何干预CCL5转录的调控机制，团队对 TCGA 数据库中肝癌患者的 RNA 序列数据进行了相关性分析，发现与正常组织相比，过氧化物酶体增殖激活受体γ（PPARγ）信号通路在肿瘤组织中激活程度较低，说明激活PPARγ可能有助于抑制肿瘤生长。团队发现，抑制Arf1能激活PPARγ信号通路，上调其下游基因（CIDEC、FABP4、NR1D1和TXNIP等）的表达水平，说明PPARγ被有效激活。PPARγ 是一种转录调节因子^【7-9】，可被不饱和脂肪酸活化。通过脂质组学分析，研究者发现，阻断Arf1上调了多种不饱和脂肪酸（SUFA）和磷脂酰乙醇胺（PE 18:1）的水平，其中溶血磷脂酰乙醇胺 （LPE）增加最为明显。进一步实验结果显示LPE确实上调了PPARγ信号通路中下游基因的表达水平，说明抑制Arf1可能通过不饱和脂肪酸LPE影响PPARγ的激活。

有研究发现核因子kappa B（NF-κB）是CCL5的主要转录因子^【10】。研究团队于是进一步分析了 NF-κB是否参与CCL5 的转录调控。首先他们通过western blot和免疫组化（IHC）发现抑制Arf1会增加磷酸化p65的表达水平，并且ChIP-qPCR揭示NF-κB蛋白与CCL5启动子区域的结合能力也显著增强。而一旦阻断NF-κB（JSH23），Arf1抑制剂通过趋化因子CCL5介导的抗肿瘤免疫效应则被明显抑制，说明抑制Arf1可能通过NF-κB-CCL5轴招募T细胞进而发挥抗肿瘤作用。

那么由不跑和脂肪酸LPE激活的PPARγ和NF-κB之间存在何种关联呢？通过免疫共沉淀（Co-IP）实验，研究小组发现LPE能削弱PPARγ和NF-κB的直接结合，而且阻断Arf1结果亦是如此，说明Arf1能够干预两者的相互作用。为了进一步探究PPARγ-NF-κB 是否会对CCL5 转录调控造成影响，研究团队通过凝胶迁移实验（EMSA）观察到迁移条带仅出现在CCL5探针和P65蛋白共孵育的泳道中。而当CCL5 探针与PPARγ 蛋白和 P65 蛋白一起孵育时，则没有检测到迁移的条带，表明 PPARγ 蛋白和 CCL5 探针可能竞争结合P65 蛋白，充分证明了PPARγ-NF-κB-CCL5之间的作用关系。

综上所述，阻断 Arf1 会诱导产生不饱和脂肪酸（LPE），这种脂肪酸能结合 PPARγ 并将其从胞质PPARγ-NF-κB复合体中“夺取”出来。被“释放”的NF-κB发生磷酸化并转运到细胞核中，从而调节趋化因子 CCL5 的转录。CCL5 与细胞毒性T细胞表面的CCR5受体结合进而招募其浸润到肿瘤中去，最终消退肿瘤（图1）。因此，通过阻断Arf1调控LPE-PPARγ-NF-κB-CCL5轴能有效促进杀伤性T 细胞迁移至肿瘤内部从而发挥抗肿瘤作用，这可能为肿瘤免疫疗法提供一种新策略。

复旦大学生命科学学院2019级博士研究生王娜和2021级硕士研究生姚天歌为本文的共同第一作者。复旦大学侯宪玉教授和青年副研究员王月桐为本文的共同通讯作者。团队研发的新型Arf1抑制剂目前已申报了PCT国际专利。

原文链接：

https://doi.org/10.1093/lifemeta/load036

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