SAMSN1：肝癌 NK 细胞免疫的新型检查点，解锁抗肿瘤免疫新靶点

肝细胞癌是全球第六大常见癌症和第三大癌症相关死亡原因，5 年生存率仅约 18%。免疫检查点抑制剂(如 PD-1/PD-L1 抗体)为晚期肝癌治疗带来突破，但响应率仅 20%-30%， immunosuppressive 肿瘤微环境是主要瓶颈。NK 细胞作为先天免疫的核心效应细胞，占肝癌肿瘤浸润淋巴细胞的 30% 左右，其功能受损与肿瘤进展密切相关，但调控 NK 细胞功能的关键分子检查点尚未明确。SAMSN1 作为衔接蛋白，已被证实参与免疫细胞调控和炎症反应，但在实体瘤中是否调控 NK 细胞功能、是否与肝癌进展相关，此前尚未有研究报道，这为该研究提供了核心切入点。

研究背景

来自中国科学技术大学肝胆外科、免疫学研究所、移植免疫实验室的团队在《Nature Communications》上发表的题为SAMSN1 restrains NK cell mediated anti-tumor immunity in hepatocellular carcinoma的研究，发现 SAMSN1 在肝癌患者肿瘤浸润 NK 细胞中特异性高表达，与患者不良预后相关;SAMSN1 通过抑制 NK 细胞的活化、增殖及颗粒酶 B(GZMB)和 IFNγ 分泌，削弱其抗肿瘤功能;全身敲除或 NK 细胞特异性敲除 SAMSN1 可显著抑制肝癌及多种实体瘤生长，延长荷瘤小鼠生存期，明确 SAMSN1 是调控 NK 细胞功能的关键检查点。

实验方法

1.临床样本与数据分析：收集肝癌患者肿瘤组织、癌旁组织及临床随访数据，通过 IHC、CyTOF 检测 SAMSN1 表达及免疫细胞浸润;利用 TCGA 数据库和已发表的 scRNA-seq 数据，分析 SAMSN1 表达与患者预后、免疫相关基因的相关性。

2.细胞培养与基因操作：培养人肝癌细胞系(HepG2)、小鼠肝癌细胞系(Hepa1-6)、结直肠癌细胞系(MC38)、黑色素瘤细胞系(B16F10)及 NK 细胞系(NK92);通过 CRISPR-Cas9 技术构建人原代 NK 细胞及 NK92 细胞的 SAMSN1 敲除株，通过慢病毒感染构建 SAMSN1 过表达株;分离健康人外周血 PBMC 及 NK 细胞，验证 SAMSN1 对 NK 细胞功能的调控。

3.NK 细胞功能检测：将不同处理的 NK 细胞与肿瘤细胞共培养，通过流式细胞术检测 NK 细胞的活化标志物(CD69)、细胞因子(IFNγ、TNFα、GZMB、Perforin)分泌及凋亡情况;采用 CFSE/7AAD 染色、CCK-8 assay 评估 NK 细胞对肿瘤细胞的杀伤活性;通过 Seahorse XF96 分析仪检测 NK 细胞的代谢表型(OCR、ECAR)。

4.动物模型构建与干预：构建 SAMSN1 全身敲除(Samsn1⁻/⁻)小鼠、NK 细胞特异性敲除(Samsn1f/f-Ncr1Cre⁺)小鼠及相应对照小鼠;建立 Hepa1-6 原位肝癌模型、MC38 皮下结直肠癌模型、B16F10 黑色素瘤转移模型;在人源化 NSG 小鼠中构建 HepG2 异种移植模型，过继转移 SAMSN1 过表达或敲除的 NK92 细胞，评估肿瘤生长及小鼠生存期。

5.分子机制验证：对 SAMSN1 敲除的人原代 NK 细胞进行 bulk RNA-seq，分析差异表达基因及富集通路;通过 Western blot、RT-qPCR 检测 SAMSN1 对 NK 细胞活化相关信号、细胞因子 mRNA 及蛋白水平的影响;利用代谢分析仪检测 SAMSN1 对 NK 细胞氧化磷酸化和糖酵解的调控。

关键结果

图 1：SAMSN1 在肝癌患者肿瘤组织中高表达，与不良预后相关

scRNA-seq 分析显示，肝癌患者肿瘤组织(IT)中 SAMSN1 在 NK 细胞中的表达显著高于癌旁组织(PT)，且高于 T 细胞、B 细胞等其他免疫细胞;TCGA 数据库及临床队列验证显示，SAMSN1 高表达患者的总生存期(OS)和无病生存期(DFS)显著缩短;SAMSN1 表达与 NK 细胞表面抑制性受体(TIM3、TIGIT、KLRC1)呈正相关，与效应分子呈负相关。IHC 结果证实，肿瘤组织中 SAMSN1 的积分光密度(IOD)显著高于癌旁组织，进一步验证了 SAMSN1 在肿瘤微环境中的特异性高表达。

图 2：SAMSN1 高表达与肿瘤浸润 NK 细胞功能受损相关

CyTOF 分析显示，肝癌患者肿瘤组织中 NK 细胞浸润数量显著低于癌旁组织，且肿瘤浸润 NK 细胞的 GZMB 表达水平显著降低;SAMSN1⁺ NK 细胞的 GZMB 表达量显著低于 SAMSN1⁻ NK 细胞;相关性分析表明，SAMSN1 表达与 GZMB 呈负相关，与抑制性受体 TIM3、TIGIT 呈正相关;T 细胞、B 细胞等其他免疫细胞中 SAMSN1 表达与功能标志物无显著关联，提示 SAMSN1 对 NK 细胞功能的调控具有特异性。

图 3：SAMSN1 直接抑制 NK 细胞的活化、增殖与细胞毒性

CRISPR-Cas9 介导的 SAMSN1 敲除可显著上调人原代 NK 细胞的活化标志物和效应分子(GZMB、Perforin、IFNγ)表达，GO 和 GSEA 分析显示差异基因富集于 “白细胞活化”“淋巴细胞激活” 等通路;SAMSN1 敲除的 NK92 细胞与 HepG2 共培养时，细胞因子分泌和肿瘤杀伤活性显著增强，而 SAMSN1 过表达则呈现相反效应;小鼠脾脏 NK 细胞分析显示，Samsn1⁻/⁻小鼠的 NK 细胞增殖标志物 Ki67⁺比例及 GZMB 分泌显著高于 WT 小鼠，且在 PMA / 离子霉素刺激下更为明显。

图 4：SAMSN1 全身敲除抑制多种实体瘤生长，增强 NK 细胞功能

在 Hepa1-6 原位肝癌模型中，Samsn1⁻/⁻小鼠的肿瘤负荷(肝重 / 体重比)较 WT 小鼠降低 34%，肿瘤浸润 NK 细胞的 GZMB 和 IFNγ 分泌显著升高，小鼠中位生存期从 27.5 天延长至 36 天;在 MC38 结直肠癌模型和 B16F10 黑色素瘤模型中，Samsn1⁻/⁻小鼠同样表现出肿瘤生长减慢、生存期延长的表型;CD8⁺T 细胞的效应分子表达在两组小鼠中无显著差异，证实 SAMSN1 的抑瘤效应主要依赖 NK 细胞而非 T 细胞。

图 5：NK 细胞特异性敲除 SAMSN1 足以发挥抗瘤效应

NK 细胞特异性敲除小鼠(Samsn1f/f-Ncr1Cre⁺)的外周血和脾脏 NK 细胞比例与对照小鼠(Samsn1f/f-Ncr1Cre⁻)无显著差异，排除发育异常影响;在 Hepa1-6 原位肝癌模型中，Samsn1f/f-Ncr1Cre⁺小鼠的肿瘤负荷降低 41%，肿瘤浸润 NK 细胞的 GZMB 和 IFNγ 分泌显著增加，中位生存期从 27 天延长至 36 天，与全身敲除小鼠表型一致;在 B16F10 转移模型中，Samsn1f/f-Ncr1Cre⁺小鼠的生存期同样显著延长，证实 NK 细胞 intrinsic 的 SAMSN1 是调控抗肿瘤免疫的关键。

图 6：SAMSN1 过表达诱导 NK 细胞耗竭，削弱异种移植模型中的抗瘤活性

SAMSN1 过表达的 NK92 细胞增殖速率减慢、凋亡率升高，效应分子(GZMB、IFNγ)分泌减少，抑制性受体 TIGIT 表达升高，且代谢表型异常(OCR 降低、ECAR 升高);在人源化 NSG 小鼠 HepG2 异种移植模型中，过继转移 SAMSN1 过表达的 NK92 细胞对肿瘤生长的抑制作用显著弱于对照组，而 SAMSN1 敲除的 NK92 细胞则表现出更强的抑瘤效应，部分小鼠实现肿瘤完全缓解(CR)。

全文总结

本研究系统阐明了 SAMSN1 作为 NK 细胞特异性免疫检查点在肝癌中的关键作用及机制：SAMSN1 在肝癌患者肿瘤浸润 NK 细胞中特异性高表达，与患者不良预后密切相关;SAMSN1 通过抑制 NK 细胞的活化、增殖及效应分子(GZMB、IFNγ、Perforin)分泌，同时诱导 NK 细胞代谢重编程和耗竭表型，削弱其抗肿瘤杀伤功能;无论是全身敲除还是 NK 细胞特异性敲除 SAMSN1，均能显著抑制肝癌、结直肠癌、黑色素瘤等多种实体瘤的生长，延长荷瘤小鼠生存期，且该效应不依赖 CD8⁺T 细胞。研究首次揭示了 SAMSN1 在 NK 细胞功能调控中的核心作用，突破了传统免疫检查点主要靶向 T 细胞的局限，为肝癌及其他实体瘤的免疫治疗提供了全新靶点，尤其为对 PD-1/PD-L1 抑制剂响应不佳的患者提供了潜在治疗策略，未来可通过开发 SAMSN1 抑制剂或基因编辑技术靶向 NK 细胞 SAMSN1，增强 NK 细胞介导的抗肿瘤免疫。