蛋白质邻近标记技术—揭密PD-L1细胞内信号对癌症行为的影响及其机制

程序性细胞死亡蛋白1 (PD-1)和程序性死亡配体1 (PD-L1)是被证实的癌症靶点，然而，受体相互作用调控的细胞内信号传导对癌症进程的影响和机制尚不清楚。2023年6月，科罗拉多大学的Antonio Jimeno团队在“Journal of the National Cancer Institute（IF：10.3,1区）”杂志上发表题为“The programmed death ligand 1 interactome demonstrates bidirectional signaling coordinating immune suppression and cancer progression in head and neck squamous cell carcinoma”的研究，首次利用邻近标记技术联合LC/MS质谱分析高通量筛选并鉴定了在是否外源补充重组PD-1蛋白（rPD-1）的情况下与PD-L1互作的蛋白，以阐明PD1抑制剂诱导肿瘤免疫逃避的深层机制[1]。

PD-1和PD-L1抑制剂广泛应用于人类癌症。研究表明，在T细胞上表达的PD-1与肿瘤细胞表达的结合，可驱动肿瘤免疫逃逸，抑制PD-1可延长复发和/或转移性头颈部鳞状细胞癌(HNSCC)患者的生存期。但从临床疗效看，抗PD-1和抗PD-L1的有效率仅为17%和13%，因此，探究何种机制促使的癌细胞对PD-L1抑制更加易感将促进更有效的治疗手段的开发，这对于对免疫治疗不敏感或出现免疫耐药的患者尤为重要。作者的工作证实PD-1和PD-L1之间的相互作用会导致HNSCC细胞表现出更高的癌细胞克隆特性、运动性和侵袭性，以及对放疗和化疗的耐受性。

为进一步探究细胞内PD-L1与蛋白伙伴的相互作用如何受PD-1的影响，作者开展了基于BioID2的邻近标记试验，即在是否外源补充重组PD-1蛋白（rPD-1）的情况下，分别转染PD-L1-BioID2融合表达质粒至HNSCC细胞中，之后通过外源生物素加入，生物素化与PD-L1互作的近端内源蛋白质，再利用链霉亲和素磁珠进行pull down，将被生物素标记的蛋白富集下来，并通过液相色谱-质谱(LC-MS) 平台，鉴定与 PD-L1结合的近端蛋白。结果显示，与PD-L1相互作用的57个蛋白中，有10个蛋白在有无rPD-1存在的情况下均与PD-L1互作，但在rPD-1作用下丰度增加，其中包括白细胞介素增强子结合因子2和3 (ILF2和ILF3)。机制上，PD-L1可通过直接与ILF2/ILF3互作诱导的ILF2和ILF3的核易位，促进STAT3通路活化。在rPD-1存在的情况下该作用明显增强，可导致更高的癌细胞克隆特性、运动性和侵袭性，以及对放疗和化疗的耐受性。

总之，在本研究中，作者利用BioID2介导的邻近标记联合LC-MS技术成功揭示了PD-L1在HNSCC 细胞中的相互作用网络，该研究有助于科研人员进一步了解PD-1/PD-L1相互作用诱导肿瘤免疫逃避的深层机制，以及其对抑制癌症进展的意义，为提高PD1靶向治疗的易感性提供参考。

蛋白质邻近标记技术—揭密PD-L1细胞内信号对癌症行为的影响及其机制

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