hMEX3B特異性調(diào)控T細胞表面HLA-A介導腫瘤逃逸的分子機制方面取得突破性進展

有研究表明hMEX3B，一種RNA結(jié)合蛋白，是黑色素瘤對PD-1阻斷免疫治療耐藥的重要調(diào)節(jié)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(nèi)源性HLA-A的表達，可以通過過表達外源性HLA-A來逆轉(zhuǎn)。此外，hMEX3B通過結(jié)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(fā)揮重要作用。盡管如此，hMEX3B如何結(jié)合HLA-A mRNA的3'UTR，如何調(diào)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(lián)KH結(jié)構(gòu)域和C端一個典型的C3HC4型鋅指結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)域而言， 串聯(lián)的兩個KH結(jié)構(gòu)域（KH1/2）與底物RNA的親和力提高了100倍以上，說明了串聯(lián)的KH結(jié)構(gòu)域?qū)τ谔禺愋缘淖R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(jié)構(gòu)域及其對應的底物RNA進行了結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)域和 KH1/2結(jié)構(gòu)域識別底物RNA的關鍵殘基。通過比較KH1、KH2結(jié)構(gòu)域和 KH1/2結(jié)構(gòu)域的擾動的化學位移，發(fā)現(xiàn)參與擾動的殘基是極其相似的；**的區(qū)別是KH1/2結(jié)構(gòu)域中的一些殘基擾動得會更加劇烈。這一發(fā)現(xiàn)表明KH1/2結(jié)構(gòu)域與12ntRNA的結(jié)合親和力比KH1、KH2結(jié)構(gòu)域與對應的6nt-RNA的結(jié)合親和力要強得多，這與前面的親和力實驗結(jié)果相匹配。在此基礎上，研究人員基于小角散射的實驗數(shù)據(jù)，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(jié)構(gòu)模型（圖1）。通過對結(jié)構(gòu)的分析，研究人員發(fā)現(xiàn)，RNA結(jié)合于KH結(jié)構(gòu)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(jīng)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。

該研究綜合利用結(jié)構(gòu)生物學，生物化學和細胞生物學的方法，系統(tǒng)深入地分析了hMEX3B蛋白質(zhì)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(tǒng)地研究了hMEX3B與其底物RNA相互作用的特點，特別是兩個KH結(jié)構(gòu)域自發(fā)協(xié)調(diào)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(fā)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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