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Cancer Cell: p53突变影响天然免疫信号并促进肿瘤的免疫逃逸

--- p53突变（mtp53）是众所周知的促癌基因。在最近一项研究中，来自Stony Brook大学的Luis A. Martinez团队报告了一种新的机制，通过该机制，mtp53抑制细胞自主和非细胞自主信号，从而促进癌细胞存活和逃避肿瘤免疫监视。相关结果发表在最近的《Cancer Cell》杂志上。

为了确定mtp53是否调节先天性免疫信号通路，作者最初在人乳腺癌细胞BT549（p53R249S）和MDA-MB-231（p53R280K）和胰腺细胞株MIA PaCa-2（p53R248W）（人源）和KPC（p53R172H）（鼠源）进行了shRNA介导的mtp53敲低。在所有四个细胞系中，作者观察到mtp53敲低导致TBK1及其底物IRF3和STING磷酸化。尽管小鼠和人p53靶向序列是不同的，但它们都产生相似的反应。此外，作者尝试了其它两种不同的p53 shRNA，同样发现其能够在MDA-MB-231细胞中也诱导TBK1底物磷酸化，从而排除了shRNA脱靶效应。此外，通过比较来自p53-/-或mtp53（p53R172H / R172H）小鼠模型的小鼠胚胎成纤维细胞（MEF），作者发现mtp53与TBK1，IRF3和STING的磷酸化降低相关。在此基础上，作者构建了4T1小鼠乳腺癌细胞系（其缺乏p53基因）以表达R249S 突变的mtp53，发现这些细胞的TBK1底物磷酸化水平降低。 mtp53（R280K）在两种不同类型的正常人成纤维细胞中过表达，同样降低了TBK1及其底物IRF3和STING的磷酸化。这些数据表明，mtp53具有阻断先天免疫信号通路的活性。

 
与mtp53相反，在人类肺癌A549细胞中利用shRNA敲低野生型p53的表达水平，导致STING，TBK1和IRF3的磷酸化降低。此外，诱导表达野生型p53的人肺癌H1299细胞中观察到TBK1，STING和IRF3磷酸化增加。这些蛋白质的磷酸化可能反映了IFI16在p53介导下的活性，其与cGAS协同作用激活TBK1-STING-IRF3信号。然而，IFI16水平不受不同细胞系中mtp53敲低或过表达的影响，因此，野生型p53和mtp53在先天免疫信号传导途径的控制中以相反的方式起作用。

在先天免疫途径激活后，STING和IRF3会重新定位到不同的细胞内区间，因此作者研究了mtp53是否改变了其亚细胞定位。对STING和ERGIC的染色表明，STING在高尔基体中的定位与先前报道的观察结果一致，即它在癌细胞中具有活性。此外，数据显示cGAS和STING敲低可降低TBK1和IRF3磷酸化。重要的是，在BT549和MDA-MB-231细胞中用cGAMP处理可以进一步提高STING和ERGIC的共定位。

接下来，作者检查了mtp53是否控制IRF3易位。 IRF3在未刺激的细胞中存在于细胞质中，但在激活STING / TBK1 / IRF3途径后，它会转移至细胞核。为了评估mtp53是否调节IRF3的亚细胞定位，作者在具有强力霉素诱导的mtp53R248W的H1299细胞中稳定表达了GFP-IRF3。在未诱导的细胞中，GFP-IRF3存在于细胞质中，经过HT-DNA处理后，约90％的细胞中GFP-IRF3转移至细胞核中。相反地，mtp53表达减弱了GFP-IRF3对HT-DNA处理的反应，细胞核内GFP-IRF3的比例不到20％。综合数据表明，mtp53能够阻碍IRF3的核易位。

胞质DNA信号能够激活IRF3，进而诱导相应的转录过程。与此同时，DNA信号也诱导IRF3依赖性细胞死亡，即IRF3与BAX相互作用并促进线粒体孔的形成和凋亡。作者发现，经HT-DNA处理24小时的H1299细胞中大约40％出现凋亡，而上述现象在shRNA介导的IRF3敲除后不再出现，表明细胞对HT-DNA诱导的凋亡反应是IRF3依赖性的。为了研究mtp53是否能够抑制这种凋亡反应，作者在MDA-MB-231细胞中敲低mtp53并用HT-DNA处理。 结果表明，HT-DNA处理可诱导约30％的对照细胞凋亡，而mtp53敲低细胞的凋亡反应更为明显。另外，将mtp53敲除和IRF3敲除相结合，可将凋亡反应降低至20％。总体而言，这些数据表明表达mtp53的细胞未能激发对cGAS / STING / TBK1 / IRF3途径活化的细胞天然免疫反应。最后，作者发现mtp53能够抑制TBK1-STING-IRF3复合体的形成，从而从分子机制层面揭示了其负向调节天然免疫信号的原因。

综上，作者发现Mtp53干扰了激活先天免疫反应中细胞质DNA介导的cGAS-STING-TBK1-IRF3的信号传递。 揭示了肿瘤细胞抵抗免疫监视的内在原因，并未未来的肿瘤免疫治疗提供了新的思路。