靶向PSMD1通过调控RTKN/β-catenin/PD-L1轴抑制肝细胞癌进展并增强抗肿瘤免疫

《Cell Death & Disease》：PSMD1 inhibition suppresses tumor progression and enhances antitumor immunity by modulating the RTKN/β-catenin/PD-L1 axis in hepatocellular carcinoma

本研究针对肝细胞癌(HCC)免疫治疗疗效有限的临床难题，聚焦26S蛋白酶体非ATP酶亚基1(PSMD1)的作用机制。研究人员通过多组学分析及功能实验，揭示PSMD1通过结合Rhotekin(RTKN)抑制其泛素化降解，经AKT/GSK3β通路激活β-catenin信号，进而上调PD-L1表达。该轴心机制不仅促进HCC恶性进展，还导致免疫逃逸，而靶向PSMD1可显著增强抗PD-1疗法疗效，为HCC联合免疫治疗提供了新靶点。

　　

肝细胞癌作为全球第六大常见恶性肿瘤和第三大癌症相关死因，其早期症状隐匿导致多数患者确诊时已失去手术机会。尽管免疫检查点抑制剂(ICIs)为代表的免疫疗法为晚期肝细胞癌患者带来了希望，但单药有效率仅约20%，即便联合靶向药物也难以突破40%的有效率瓶颈。这种疗效困境凸显了探索肝细胞癌免疫抵抗机制、开发新型联合治疗策略的迫切性。

在这项发表于《Cell Death and Disease》的研究中，作者团队通过机器学习分析TCGA（癌症基因组图谱）数据库，发现蛋白酶体26S亚基非ATP酶1(PSMD1)是肝细胞癌中显著高表达且与预后不良相关的关键基因。研究人员通过系列实验证实PSMD1在肝细胞癌恶性进展中扮演着致癌基因角色，并深入解析了其通过调控RTKN/β-catenin/PD-L1信号轴影响免疫治疗应答的分子机制。

关键技术方法

研究整合生物信息学分析与实验验证：利用TCGA和ICGC（国际癌症基因组联盟）数据库进行预后模型构建；采用单细胞RNA测序(scRNA-seq)解析肿瘤微环境；通过质谱分析(MS)筛选PSMD1相互作用蛋白；使用免疫共沉淀(co-IP)和免疫荧光验证蛋白互作；建立异种移植瘤模型评估体内疗效；通过流式细胞术分析细胞凋亡和免疫细胞浸润。

PSMD1是参与肝细胞癌进展和临床结局的致癌基因

通过LASSO（最小绝对收缩和选择算子）和RSF（随机生存森林）算法筛选，PSMD1被确定为肝细胞癌关键风险基因，其高表达与患者总生存期缩短显著相关。组织微阵列和免疫组化分析显示PSMD1在肝细胞癌组织中特异性高表达，且与肿瘤大小、TNM分期和Edmondson分级等不良病理特征正相关。单细胞测序分析进一步表明PSMD1主要富集于恶性肿瘤上皮细胞，并通过MIF、MDK等信号分子与肿瘤微环境中免疫细胞进行通讯。

抑制PSMD1在体外抑制肝细胞癌细胞增殖并促进凋亡

在MHCC-97H和HCC-LM3细胞系中敲低PSMD1表达后，CCK-8（细胞计数试剂盒-8）、集落形成和EdU（5-乙炔基-2'-脱氧尿苷）实验均显示细胞增殖能力显著受抑，而流式细胞术检测发现细胞凋亡率明显上升。Western blot（蛋白质印迹）分析表明PSMD1敲低导致抗凋亡蛋白BCL-2下调、促凋亡蛋白BAX上调，证实PSMD1在维持肝细胞癌细胞存活中的关键作用。

PSMD1通过β-catenin信号通路调控PD-L1表达

基因集富集分析(GSEA)提示PSMD1高表达与β-catenin信号通路激活密切相关。机制研究表明，PSMD1敲低可降低β-catenin总蛋白水平及其核转位，进而抑制CyclinD1、c-Myc等下游靶基因表达。特别值得注意的是，PD-L1作为β-catenin转录调控靶点，其表达也随PSMD1敲低而显著下降。通过β-catenin激动剂SKL2001处理可逆转PSMD1敲低导致的增殖抑制和凋亡促进效应，证实PSMD1功能依赖β-catenin通路。

PSMD1结合RTKN并抑制其在肝细胞癌细胞中的降解

免疫共沉淀-质谱联用(IP-MS)技术筛选出PSMD1相互作用蛋白Rhotekin(RTKN)，免疫共沉淀和免疫荧光实验验证两者在细胞质内存在直接结合，且结合域位于RTKN的RBD结构域(氨基酸1-98)和PSMD1的PC1-9结构域(氨基酸402-761)。进一步实验发现PSMD1可通过抑制泛素-蛋白酶体途径延缓RTKN蛋白降解，而不影响其mRNA水平。蛋白酶体抑制剂实验证实PSMD1对RTKN的稳定作用依赖于抑制其泛素化降解。

RTKN结合AKT并促进其磷酸化

质谱分析发现RTKN与AKT激酶存在相互作用。过表达RTKN可增强AKT在Thr³⁰⁸和Ser⁴⁷³位点的磷酸化，进而促进GSK3β磷酸化，最终导致β-catenin蛋白积累。使用PI3K（磷脂酰肌醇3-激酶）抑制剂LY294002处理可逆转RTKN过表达引起的AKT/GSK3β/β-catenin通路激活，证实RTKN通过PI3K/AKT信号轴调控β-catenin稳定性。

PSMD1在体内促进肝细胞癌生长

在裸鼠异种移植瘤模型中，PSMD1敲低显著抑制肿瘤生长，免疫组化分析显示肿瘤组织内Ki67（增殖标志物）、RTKN和PD-L1表达同步下降。在免疫健全小鼠模型中，PSMD1敲低联合抗PD-1抗体治疗展现出协同抗肿瘤效果，肿瘤内CD8⁺T细胞浸润明显增加，证实靶向PSMD1可增强免疫检查点阻断疗效。

研究结论与意义

该研究首次系统阐明PSMD1-RTKN-β-catenin-PD-L1信号轴在肝细胞癌免疫调节中的核心作用。PSMD1通过结合RTKN抑制其泛素化降解，稳定RTKN蛋白进而激活AKT/GSK3β/β-catenin通路，最终上调PD-L1表达促进免疫逃逸。这一机制不仅解释了肝细胞癌免疫治疗抵抗的部分原因，更为联合免疫治疗提供了新策略。靶向PSMD1可同时抑制肿瘤增殖和增强抗肿瘤免疫，具有双重治疗效果，PSMD1因而成为肝细胞癌预后生物标志物和潜在治疗靶点。