Cell Mol Immunol丨MORF4L1可作為預測HCC患者放療敏感性的潛在生物標志物及其分子機制

肝癌在我國惡性腫瘤中發病率位居第四、致死率排第二，是嚴重威脅國民健康的重大疾病。放射治療是肝細胞癌（hepatocellular carcinoma, HCC）重要的局部治療手段之一。然而，盡管放療在HCC的局部控制中發揮關鍵作用，其整體療效仍常受腫瘤細胞的放療抵抗所限制。傳統觀點認為，放療抵抗主要與腫瘤細胞增強的DNA損傷修復（DNA damage repair, DDR）能力密切相關，但放療抵抗過程中DDR如何與腫瘤免疫微環境相互作用，以及如何通過靶向干預逆轉這一過程，目前仍缺乏系統性的研究。

腫瘤細胞與正常細胞在DDR機制上存在顯著差異。腫瘤發生通常源于細胞異常增殖，而這一過程由多種內源性和外源性因素共同驅動。盡管DDR的激活在癌前病變階段具有抑制異常增殖的保護作用，但隨著腫瘤發生發展，部分DDR功能逐漸丟失，使這種保護機制被破壞。DDR的紊亂不僅導致腫瘤細胞基因組不穩定性增加，還使其對殘余DDR通路的依賴性顯著增強，以應對多種內外源性DNA損傷。在此基礎上，靶向腫瘤細胞DDR逐漸成為抗腫瘤治療的新興方向。

近期，復旦大學附屬中山醫院杜世鎖/高超/柯愛武團隊在放射腫瘤學家曾昭沖教授指導下，在Cellular & Molecular Immunology雜志上以封面論文形式發表了題為Targeting MORF4L1-mediated DNA repair potentiates RT-induced antitumor immunity via cGAS-STING activation in hepatocellular carcinoma的研究論文。美國弗吉尼亞理工大學學者同期發表述評，評價該研究為肝癌治療帶來重要的臨床轉化潛力。

研究者通過單細胞RNA測序（Single-cell RNA sequencing, scRNA-seq）和bulk RNA-seq鑒定出死亡因子4樣蛋白1（Mortality factor 4-like protein 1, MORF4L1）是 HCC中關鍵的 DDR標志物。通過多個臨床隊列綜合分析和患者來源異種移植模型證實MORF4L1在HCC細胞中呈高表達，其表達水平與患者預后不良及放療抵抗顯著相關。

在分子機制層面，研究者發現MORF4L1過表達增強了HCC細胞的DNA損傷修復能力并促進放療抵抗。MORF4L1通過促進BRCA2伴侶定位蛋白（Partner and localizer of BRCA2, PALB2）第628位賴氨酸（K628）的乙酰化修飾，抑制其K641泛素化修飾和降解，從而穩定PALB2蛋白。PALB2的一個關鍵功能是在DNA損傷位點連接BRCA1和BRCA2這兩種主要的乳腺癌易感蛋白。BRCA1通過啟動DNA末端切除反應生成ssDNA，隨后促進PALB2、BRCA2和RAD51向DNA雙鏈斷裂（Double-strand break, DSB）位點的募集，這對于同源重組修復過程中的鏈侵入和交換階段至關重要。因此，PALB2定位于DSB處對于同源重組修復啟動至關重要。研究者觀察到敲低MORF4L1削弱了在放療處理后PALB2和RAD51與向DSB處的募集。DSB處的組蛋白修飾對于DNA損傷的識別、DDR通路的激活以及基因組穩定性的維護至關重要。通過染色質重塑因子和組蛋白修飾的協同作用，DSB處形成開放的染色質區域并有助于DNA修復蛋白的募集。MORF4L1可促進組蛋白H3K4的乙酰化修飾，進而促進DDR相關因子在DSB位點的募集。

阿加曲班是一種由美國食品藥品監督管理局批準的凝血酶抑制劑，亦被鑒定為MORF4L1的拮抗劑。研究者進一步證實在體外條件下阿加曲班通過拮抗MORF4L1，以低于抗凝所需濃度的水平抑制DDR，增強HCC細胞的放射敏感性。體內實驗表明單獨使用阿加曲班的抗腫瘤效果有限；然而與放療聯合使用時，阿加曲班對腫瘤生長的抑制作用顯著優于僅使用放療。研究者通過RNA-seq、流式細胞術、基因工程小鼠和交叉呈遞實驗證實MORF4L1拮抗劑阿加曲班與放療聯合應用可通過激活環狀GMP-AMP合成酶（Cyclic GMP-AMP synthase, cGAS）-干擾素基因刺激因子（Stimulator of interferon genes, STING）信號通路增強抗腫瘤免疫應答。盡管放療聯合阿加曲班治療能夠誘導強大的抗腫瘤免疫反應，但PD-L1、CTLA-4和TIM3等免疫檢查點分子的上調可能會削弱腫瘤浸潤淋巴細胞的抗腫瘤活性。這一發現提示，將免疫治療與放療及阿加曲班聯合應用可能產生協同作用。為驗證這一假設，研究者進一步開展了聯合抗PD-L1抗體的研究。結果表明，與單一使用抗PD-L1抗體或放療聯合阿加曲班/抗PD-L1的雙重治療相比，抗PD-L1抗體聯合放療及阿加曲班的三聯療法展現出更優異的抗腫瘤效果。

美國弗吉尼亞理工大學生物醫學科學與病理生物學系的 Tamalika Paul等人發表述評，指出本研究揭示了癌癥中 DNA 修復異常與免疫系統激活之間的關鍵聯系。從臨床角度看，該研究提示，在聯合免疫檢查點阻斷（本研究中為靶向 PD-L1）時，免疫系統激活的“空間（where）”與“時間（when）”同樣至關重要。研究表明，在治療早期即引入 PD-L1 阻斷，可能有助于避免長期干擾素暴露所導致的不良后果，例如免疫衰竭以及隨之而來的 PD-L1 進一步上調。該策略的實際價值可能依賴具體腫瘤情境，因此仍需更深入的機制研究加以闡明。總體而言，本研究及其他相關工作均提示，治療策略應當從“持續性激活 STING”轉向對 cGAS–STING 通路進行更加精準的調控，例如通過調節 cGAMP 的跨膜轉運來控制細胞可利用的 DNA。將這一策略與其他具有協同效應的治療手段（如免疫檢查點抑制）相結合，未來有望為 HCC 乃至其他難治性腫瘤提供更加可行且具有轉化潛力的治療路徑。

該論文的研究工作得到復旦大學附屬中山醫院肝癌研究所支持，復旦大學附屬中山醫院曾昭沖教授的指導。復旦大學附屬中山醫院杜世鎖教授，高超助理研究員，柯愛武副研究員為論文共同通訊作者；復旦大學附屬中山醫院王四維博士，中國科學院大學浙江省腫瘤醫院洪煒鋒博士，復旦大學附屬中山醫院博士研究生黃意嵐，鄭懿民博士為論文共同第一作者。

原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41423-025-01351-1

制版人：十一

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