CD38 通过线粒体自噬降解 MAVS：鼻咽癌免疫抑制新机制与治疗新靶点

鼻咽癌是起源于鼻咽上皮的恶性肿瘤，在东亚和东南亚人群中发病率较高。免疫检查点抑制剂(如抗 PD-1/PD-L1 抗体)为部分鼻咽癌患者带来了治疗希望，但仅有 20%-30% 的患者能从中获益，肿瘤免疫逃逸是主要制约因素。CD38 作为一种多功能膜分子，在免疫细胞中已被广泛研究，但其在鼻咽癌肿瘤细胞中的作用及机制尚不明确。已有研究表明，CD38 可通过腺苷受体信号抑制 CD8⁺T 细胞功能，导致肺癌对 PD-1/PD-L1 抑制剂耐药，但 CD38 是否通过调控 I 型干扰素应答影响鼻咽癌免疫治疗效果仍不清楚。

由中南大学湘雅医学院附属肿瘤医院、中南大学癌症研究所的团队在《Nature Communications》发表的研究，CD38 degrades MAVS through mitophagy to inhibit type I interferon secretion in nasopharyngeal carcinoma cells and impairs CD8⁺T cell-mediated anti-tumor immunity，团队首次揭示鼻咽癌肿瘤细胞中 CD38 通过 PHB2 介导的线粒体自噬降解 MAVS，抑制 I 型干扰素分泌，进而削弱 CD8⁺T 细胞抗肿瘤免疫的分子机制，为鼻咽癌免疫治疗提供了全新靶点和策略。

实验方法

1.CD38 的免疫抑制功能验证：构建 CD38 敲低(shCD38)和过表达(OE-CD38)的鼻咽癌细胞系(5-8F、CNE2)及小鼠结直肠癌 MC38 细胞系;将活化的人原代 CD8⁺T 细胞与鼻咽癌细胞共培养，通过流式细胞术、ELISA 检测 CD8⁺T 细胞分泌的 IFNγ、TNF、GZMB 等细胞因子水平，评估 CD8⁺T 细胞的凋亡率和细胞毒性;在免疫健全(C57BL/6J)和免疫缺陷(BALB/c 裸鼠)小鼠中接种 CD38 敲低的 MC38 细胞，验证 CD38 对肿瘤生长和 CD8⁺T 细胞浸润的影响。

2.分子机制解析：通过 RT-qPCR、双荧光素酶报告基因实验检测 CD38 对 I 型干扰素(IFN-β)及趋化因子(CXCL9/10/11)表达的调控;利用免疫共沉淀(Co-IP)、质谱分析鉴定 CD38 的相互作用蛋白(MAVS、PHB2);通过 Western blot、免疫荧光、RNA 干扰(siRNA)验证 CD38 对 MAVS 蛋白降解的影响及依赖的降解途径(自噬 / 蛋白酶体);采用线粒体分离、透射电镜、自噬抑制剂(3MA、CQ 等)处理，明确 CD38 诱导线粒体自噬的机制;通过 Co-IP、免疫荧光验证 CD38-PHB2-MAVS 复合物的形成及相互作用。

3.体内疗效验证：在人源化 NKG/SCID/IL2rγ 敲除小鼠中建立鼻咽癌移植瘤模型(shNC、shCD38、shCD38+shMAVS)，监测肿瘤生长情况;通过 RT-qPCR 检测肿瘤组织中 I 型干扰素及趋化因子的 mRNA 水平;利用流式细胞术分析肿瘤浸润 CD8⁺T 细胞及 IFNγ⁺CD8⁺T 细胞的比例，验证 MAVS 在 CD38 介导的免疫抑制中的关键作用。

关键结果

图1：鼻咽癌细胞中 CD38 抑制 CD8⁺T 细胞介导的抗肿瘤免疫

该图验证了 CD38 对 CD8⁺T 细胞功能的直接抑制作用：与 CD38 敲低(shCD38)的鼻咽癌细胞共培养后，CD8⁺T 细胞分泌 IFNγ、TNF、GZMB 的水平显著升高，凋亡率降低，对肿瘤细胞的杀伤能力增强;反之，CD38 过表达(OE-CD38)则显著抑制 CD8⁺T 细胞的细胞因子分泌和细胞毒性。流式细胞术结果显示，shCD38 组的肿瘤细胞死亡比例(PI⁺)显著高于对照组，证实 CD38 通过抑制 CD8⁺T 细胞功能，促进肿瘤细胞逃逸。

图2：CD38 敲低增强 CD8⁺T 细胞浸润和细胞毒性，抑制肿瘤生长

该图通过体内实验验证了 CD38 的免疫抑制作用：在免疫健全的 C57BL/6J 小鼠中，接种 shCD38-MC38 细胞的肿瘤生长速度显著慢于对照组，肿瘤重量降低;而在免疫缺陷的 BALB/c 裸鼠中，shCD38 对肿瘤生长的抑制作用明显减弱，表明 CD38 的抗肿瘤效果依赖于免疫系统。流式细胞术和免疫荧光结果显示，shCD38 组肿瘤组织中 CD8⁺T 细胞的浸润比例及 IFNγ⁺CD8⁺T 细胞的比例显著升高;通过抗 CD8 抗体 depletion CD8⁺T 细胞后，shCD38 对肿瘤生长的抑制作用被逆转，证实 CD38 通过抑制 CD8⁺T 细胞功能促进肿瘤进展。

图3：CD38 通过抑制 I 型干扰素信号通路削弱 CD8⁺T 细胞免疫

该图揭示了 CD38 调控 I 型干扰素应答的关键作用：RT-qPCR 和 ELISA 结果显示，shCD38 显著上调鼻咽癌细胞中 IFN-β 及趋化因子 CXCL9/10/11 的 mRNA 和蛋白水平，双荧光素酶报告基因实验证实 shCD38 增强 IFN-β 启动子活性;CD38 特异性抑制 RNA 传感器 RIG-I 介导的 I 型干扰素激活，不影响 DNA 传感器 cGAS/STING 通路;在鼻咽癌细胞与 CD8⁺T 细胞共培养体系中加入抗 IFNAR 抗体(阻断 I 型干扰素信号)，可逆转 shCD38 对 CD8⁺T 细胞细胞因子分泌的促进作用;体内实验中，抗 IFNAR 抗体处理可恢复 shCD38-MC38 肿瘤的生长，降低肿瘤浸润 CD8⁺T 细胞比例，证实 I 型干扰素信号是 CD38 调控 CD8⁺T 细胞免疫的关键下游通路。

图4：CD38 通过与 MAVS 相互作用抑制 I 型干扰素应答

该图明确了 MAVS 是 CD38 的关键相互作用蛋白：Co-IP 和免疫荧光结果显示，CD38 与 MAVS 在鼻咽癌细胞中存在相互作用，且共定位于线粒体;CD38 通过其 CARD 结构域与 MAVS 结合，竞争 RIG-I 与 MAVS 的相互作用，削弱 RIG-I-MAVS 复合物的形成;双荧光素酶报告基因实验显示，CD38 过表达抑制 MAVS 诱导的 IFN-β/ISRE 启动子活性，而 MAVS 敲低可逆转 shCD38 对 I 型干扰素应答的激活作用;RT-qPCR 结果证实，CD38 过表达抑制 MAVS 诱导的 IFN-β、CXCL9/10/11 的 mRNA 表达，表明 CD38 通过靶向 MAVS 抑制 I 型干扰素信号。

图5：CD38 通过自噬途径降解 MAVS，抑制 I 型干扰素应答

该图阐明了 CD38 降解 MAVS 的分子机制：Western blot 结果显示，CD38 表达与 MAVS 蛋白水平呈负相关，而 MAVS 的 mRNA 水平无显著变化，表明 CD38 在翻译后水平调控 MAVS;使用自噬抑制剂(3MA、CQ、BafA1)可阻断 CD38 介导的 MAVS 降解，而蛋白酶体抑制剂(MG132)无此效果，证实 CD38 通过自噬途径降解 MAVS;CD38 过表达上调自噬标志物 LC3II 的表达，降低 p62 水平，促进线粒体与 LC3 的共定位，透射电镜显示 CD38 过表达增加线粒体自噬体数量;线粒体分离实验证实 CD38 促进线粒体上 LC3II 的富集，降低线粒体膜蛋白(TOMM20、VDAC1)的表达;线粒体自噬抑制剂(Mdivi-1)处理可逆转 CD38 介导的 MAVS 降解和 IFN-β 表达抑制，证实 CD38 通过线粒体自噬降解 MAVS。

图6：CD38 通过 PHB2 诱导线粒体自噬，促进 MAVS 降解

该图揭示了 CD38 诱导线粒体自噬的关键介质 PHB2：Co-IP 和质谱分析鉴定 PHB2(线粒体内膜自噬受体)为 CD38 的相互作用蛋白;CD38 不影响 PHB2 的 mRNA 和总蛋白水平，但增强 PHB2 的线粒体定位，促进 PHB2 与 LC3II 的相互作用，诱导线粒体自噬;PHB2 与 MAVS 存在相互作用，CD38 可增强二者的结合;PHB2 敲低可逆转 CD38 介导的 MAVS 降解，恢复 IFN-β 和 CXCL10 的表达及 IFN-β/ISRE 启动子活性，证实 CD38 通过 PHB2 诱导线粒体自噬，进而降解 MAVS。

图7：CD38 通过 MAVS 抑制 CD8⁺T 细胞抗肿瘤免疫的体内验证

该图在人源化小鼠模型中验证了 CD38-MAVS 轴的功能：与 shCD38 组相比，shCD38+shMAVS 组的肿瘤生长速度加快，肿瘤重量增加;RT-qPCR 结果显示，shCD38 组肿瘤组织中 IFN-β、CXCL9/10/11 的 mRNA 水平显著升高，而 MAVS 敲低可逆转这一现象;流式细胞术结果显示，shCD38 组肿瘤浸润 CD8⁺T 细胞及 IFNγ⁺CD8⁺T 细胞的比例显著高于对照组，MAVS 敲低可削弱这一效应。该结果证实，CD38 在体内通过 MAVS 抑制 I 型干扰素分泌，进而削弱 CD8⁺T 细胞抗肿瘤免疫。

全文总结

本研究首次揭示了鼻咽癌肿瘤细胞中 CD38 的免疫抑制新机制：CD38 通过与线粒体自噬受体 PHB2 相互作用，增强 PHB2 与 MAVS 的结合，诱导线粒体自噬，促进 MAVS 蛋白的自噬降解;MAVS 的降解抑制 RIG-I 介导的 I 型干扰素(IFN-β)分泌及趋化因子(CXCL9/10/11)表达，进而减少 CD8⁺T 细胞的肿瘤浸润和细胞毒性，最终促进肿瘤进展。体内外实验证实，敲低 CD38 可通过 MAVS 恢复 I 型干扰素应答，增强 CD8⁺T 细胞介导的抗肿瘤免疫，而 MAVS 敲低可逆转这一效应。该研究不仅丰富了对鼻咽癌免疫逃逸机制的理解，还为临床开发 CD38 抑制剂与免疫检查点抑制剂的联合治疗策略提供了重要理论依据。未来需进一步开展 CD38 抑制剂与抗 PD-1/PD-L1 抗体联合治疗的临床试验，评估其在鼻咽癌患者中的疗效，同时探索靶向 CD38 蛋白稳定性或相互作用网络的新型抑制剂，为克服免疫治疗耐药提供新方向。