2026年10月6日,苏州大学吴华团队在《Nature Cancer》在线发表题为《Intestinal epithelial GSK3β governs fumarate-dependent neutrophil reprogramming to promote colorectal cancer》的研究。结直肠癌免疫治疗常耐药,肿瘤浸润中性粒细胞促进进展和治疗抵抗,其重编程机制不清楚。该研究结合小鼠遗传模型和多组学分析,发现肠上皮GSK3β通过富马酸依赖的代谢与表观遗传途径驱动中性粒细胞向T3状态重编程,并削弱CD8阳性T细胞抗肿瘤免疫。
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在AOM/DSS和AKP结直肠癌模型中,肠上皮Gsk3b缺失降低肿瘤数量和负荷,促肿瘤T3中性粒细胞明显减少。单细胞测序显示,GSK3β缺失使T3中性粒细胞下调FTH1、PD-L1和VEGFA,细胞内ROS和脂质ROS升高,铁死亡增加。T3减少后,肿瘤内CD8阳性T细胞增多,TNF和GZMB表达上升,耗竭标志物降低。中性粒细胞清除和Fth1杂合骨髓来源中性粒细胞过继转移实验,把GSK3β促肿瘤作用连接到T3中性粒细胞存活和CD8阳性T细胞功能。
机制上,GSK3β磷酸化连接组蛋白H1FX的S31位点,小鼠对应T31,磷酸化削弱USP43与H1FX结合,促进H1FX泛素化降解。H1FX降解后染色质可及性增加,c-Myc和RNA聚合酶II更易结合HK1、HK2、PGK1、LDHA等糖酵解基因启动子,肿瘤细胞糖酵解和乳酸分泌增强。乳酸通过AARS1使FH K230乳酰化,SIRT1负责去乳酰化,FH活性下降后富马酸在肿瘤间质液积累。FH K230R或小鼠K227R突变降低肿瘤负荷,提高富马酸酶活性,减少富马酸和T3中性粒细胞。
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富马酸进入中性粒细胞后抑制KDM2B,提升H3K36me2水平,T3特征基因表达增强,FTH1和PD-L1上调,中性粒细胞抵抗铁死亡并存活。人结直肠癌空间转录组和TCGA数据显示,肿瘤GSK3β表达与T3中性粒细胞签名正相关,高GSK3β或高T3签名提示总生存更差。79例组织芯片中,GSK3β与FH乳酰化及中性粒细胞浸润正相关,与CD8阳性T细胞浸润负相关。人源类器官共培养中,GSK3β沉默降低富马酸并削弱T3样中性粒细胞诱导,富马酸处理的中性粒细胞抑制CD8阳性T细胞杀伤。GSK3β抑制剂tigequslib降低H1FX磷酸化,抑制糖酵解和FH乳酰化,减少富马酸,并增强抗PD-1和抗CTLA4联合治疗效果。
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