Nat Commun丨马聪/何俊合作团队揭示Munc13-4调控外泌体PD-L1分选与分泌介导肿瘤免疫逃逸新机制

程序性死亡配体-1（PD-L1）是介导肿瘤免疫逃逸的重要免疫抑制因子。肿瘤细胞表达的 PD-L1不仅分布于细胞膜上，还可随外泌体（exosomes）被分泌至胞外。外泌体 PD-L1既能局部作用于肿瘤浸润 T 细胞，又能经血液循环广泛分布从而引发系统性免疫抑制。临床研究显示，肿瘤患者血液中的循环外泌体 PD-L1水平与肿瘤负担呈正相关，与免疫检查点阻断（ICB）疗法的疗效呈负相关。因此，鉴定外泌体 PD-L1 分选和分泌的关键调控因子并解析其作用机制，对于深入理解肿瘤免疫逃逸的分子机制、提高免疫治疗效果以及研发新型治疗药物具有重要意义。

2025年10月13日，华中科技大学生命科学与技术学院马聪教授团队联合中国科学院广州生物医药与健康研究院何俊教授团队在Nature Communications在线发表题为

Munc13-4 mediates tumor immune evasion by regulating the sorting and secretion of PD-L1 via exosomes

研究发现，Munc13-4的表达在包括乳腺癌在内的多种肿瘤组织中显著上调。在乳腺癌细胞内敲除Munc13-4可显著增强 T 细胞介导的抗肿瘤免疫反应，抑制肿瘤生长，并提高免疫检查点抑制剂的疗效。机制研究研究表明，Munc13-4同时具有调控外泌体分泌和外泌体蛋白分选的双重分子功能。Munc13-4缺失不仅阻碍外泌体分泌，还显著降低了外泌体上PD-L1的丰度，从而削弱了外泌体PD-L1介导的免疫抑制。

作为细胞外囊泡的亚型之一，外泌体通过多囊泡体（MVB）与细胞膜融合被释放到细胞外，介导细胞间信号传递。本研究揭示，Munc13-4可直接结合PD-L1，并招募ESCRT-0复合体核心亚基HRS，形成三元复合物，完成PD-L1的识别与分选。 随后，Munc13-4协同Rab GTP酶Rab27a介导MVB锚定至细胞膜。研究首次解析了Munc13-4–Rab27a复合物的结构，为理解Munc13-4在膜运输与膜融合过程中的作用提供了重要的结构学依据。最后，Munc13-4通过促进SNARE复合体组装，加速MVB与质膜的融合，从而完成外泌体分泌。

在免疫反应过程中，T细胞分泌的细胞因子干扰素γ（IFNγ）在激活免疫细胞与诱导肿瘤细胞凋亡中发挥关键作用。本研究进一步阐明了干扰素γ信号通过调控Munc13-4与HRS的翻译后修饰，动态控制外泌体PD-L1分选的分子机制。具体而言，干扰素γ诱导乙酰转移酶CBP催化Munc13-4在K1062与K1079位点发生乙酰化，从而削弱其与PD-L1的结合，抑制PD-L1进入外泌体。同时，干扰素γ可诱导HRS去泛素化，增强其与PD-L1的相互作用，促进PD-L1的外泌体分选。该双向调控机制使肿瘤细胞能够在免疫压力下动态调整外泌体PD-L1的丰度，实现免疫适应。

基于上述机制，本研究开发了一种靶向Munc13-4与PD-L1互作的新型抗肿瘤小肽P-pep。该小肽可竞争性抑制Munc13-4与PD-L1结合，从而阻断PD-L1分选进入外泌体。在乳腺癌原位小鼠模型中，P-pep治疗显著增强了肿瘤微环境中T细胞的浸润与活化，有效抑制肿瘤生长，并展现出良好的生物安全性。该成果为实现选择性阻断外泌体PD-L1提供了一种全新的免疫治疗策略。

综上，本研究系统揭示了Munc13-4在外泌体PD-L1分泌通路中的关键作用，阐明了外泌体货物分选、MVB锚定及膜融合多个环节的分子机制，并创新性地提出了通过靶向Munc13-4–PD-L1相互作用逆转肿瘤免疫逃逸的策略。这些发现不仅深化了对肿瘤外泌体生物学的理解，也为克服免疫治疗耐药性提供了新的理论基础和潜在干预途径。

华中科技大学生命科学与技术学院博士后刘楚琦、博士生刘德祥和郑翔为论文共同第一作者；华中科技大学生命科学与技术学院马聪教授和中国科学院广州生物医药与健康研究院何俊教授为论文共同通讯作者；华中科技大学李秋柏教授和甘璐教授共同指导了该项研究。

https://www.nature.com/articles/s41467-025-64149-9

制版人： 十一

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