對于人體來說，膽固醇究竟是友是敵？
一方面，膽固醇是細胞膜的主要成分，與細胞膜的結構完整性、厚度、滲透性和流動性有關，并可以通過影響多種跨膜蛋白（如Na+-K+泵）的結構、功能和動力學來調節(jié)細胞功能。同時，膽固醇還是多種**的前體，在調節(jié)細胞功能和信號傳導的過程中起關鍵作用[1,2]。
另一方面，過多的膽固醇長期堆積在動脈中會形成斑塊，一旦斑塊破裂便會阻塞血液流向心臟和大腦，引發(fā)心血管**[1]。近年來還有越來越多的研究表示，膽固醇在癌癥進展中也發(fā)揮著重要作用，癌細胞的快速增殖和侵襲需要高水平的膽固醇，且腫瘤微環(huán)境中的高膽固醇水平會影響腫瘤浸潤**細胞的表型和活性。如果使用他汀類**降低膽固醇水平，可在多種類型癌癥中獲益[2]。因此，調節(jié)膽固醇水平被認為是**和提高****效果的“潛力股”。
如此來看，膽固醇與人體細胞之間的平衡著實是十分微妙。
中國科學院的歐陽波、溫茂榮與天津醫(yī)科大學的王樹清等人合作，揭示膽固醇在調節(jié)細胞表面PD-L1水平的過程中具有獨特作用，為癌癥****的開發(fā)提供了新見解。
他們發(fā)現，膽固醇可以與PD-L1跨膜結構域上的兩個CRAC基序識別并結合，形成“三明治”結構，從而增加PD-L1的穩(wěn)定性，防止其降解，可能有助于腫瘤細胞逃避**監(jiān)視。研究于近日發(fā)表在Science Advances期刊上[2]。
PD-L1就不用多加介紹了，****中的明星靶點，在腫瘤細胞表面高表達。當PD-L1與**細胞表面的PD-1識別互作后，則會讓**細胞對腫瘤細胞“視而不見”，抑制**應答反應。PD-L1**抑制劑便是通過特異性阻斷PD-1/PD-L1的相互作用，來恢復 T 細胞的腫瘤殺傷活性。
PD-L1身上，還有哪些寶藏有待發(fā)掘和利用呢？
有研究表明，使用他汀類****時，細胞表面的PD-L1水平顯著降低，說明PD-L1與膽固醇之間可能存在密切關系。另外，已經發(fā)現PD-L1的跨膜結構域含有兩個經典的CRAC膽固醇結合基序，這樣一來，膽固醇直接作用于PD-L1的嫌疑就更大了。不過，膽固醇究竟對PD-L1的穩(wěn)定性和功能有啥影響，尚未有定論。
在這項研究中，歐陽波等人首先在人結直腸癌細胞系（RKO）中進行**熒光染色和共定位分析，發(fā)現PD-L1和膽固醇之間具有很強的空間相關性。
隨后，研究者們分別用膽固醇、甲基-β-環(huán)糊精（MCD）、辛伐他汀處理RKO細胞。其中，MCD和辛伐他汀都有降低膽固醇的效果。
蛋白質印跡分析、共聚焦成像等結果顯示，向RKO細胞中添加膽固醇會增加質膜中膽固醇的含量，PD-L1水平顯著上調；而添加 MCD 或辛伐他汀的效果則與之相反，膽固醇被去除后，細胞表面的PD-L1水平顯著下調，且內源性PD-L1的泛素化修飾增加，可能與其被泛素化降解有關。
對于PD-L1來說，膽固醇似乎有特別之處
研究者們在人永生化骨髓性白血病細胞系（K562）進一步驗證上述結論。這次，他們在K562細胞中加入干擾素-γ（IFN-γ）來刺激其表達PD-L1，導致K562細胞的PD-L1水平上調。結果發(fā)現，在這種情況下使用MCD或辛伐他汀來降低膽固醇水平，K562細胞的PD-L1水平依舊顯著下調。
這些體外實驗表明，在細胞維持PD-L1水平的過程中，膽固醇扮演了至關重要的角色。
利用多功能核磁共振（NMR）等技術，研究者們進一步對PD-L1的跨膜結構域（PD-L1-TC）進行表征，描述其構象，并表明，當PD-L1與兩個膽固醇分子結合時可顯示出良好穩(wěn)定性。
具體來看，PD-L1依賴于其跨膜結構域中的2個膽固醇結合基序——CRAC1和CRAC2基序，與膽固醇發(fā)生識別和互作。CRAC1 基序中的F257和F259結合位點通過疏水作用與膽固醇相互作用；CRAC2基序中的R260和R262結合位點通過氫鍵與膽固醇相互作用。在這種情況下，PD-L1被膽固醇包裹成“三明治結構”，從而增加其在細胞膜上的穩(wěn)定性。
*后，研究者們驗證表明，PD-L1要是想“傍住”膽固醇來保全自己，依賴于CRAC1和CRAC2這兩個基序正常表達。
他們將這兩種基序上的膽固醇結合位點特異性敲除，分別生成表達PD-L1F257A、PD-L1F259A、PD-L1R260A和 PD-L1R262A突變體的RKO細胞。結果顯示，與表達野生型PD-L1的RKO細胞相比，這四種攜帶不同結合位點突變的RKO細胞內，PD-L1 mRNA水平相近，但PD-L1蛋白突變體的泛素化水平更高（下圖A）、降解速度更快（下圖C），且細胞膜表面PD-L1水平更低（下圖B）。
總的來說，PD-L1具有一種獨特的配置來保證其穩(wěn)定性。依賴于兩個關鍵的CRAC膽固醇基序，PD-L1與膽固醇結合，防止自身被降解。當這兩個基序發(fā)生突變時，即會破壞PD-L1與膽固醇的結合作用，加劇PD-L1的降解。
另外，這項研究中再次證實，使用降低膽固醇的**進行**，可以降低腫瘤細胞表面的PD-L1水平。但這與之前的研究結論還是有許多不同之處。
既往研究表明，他汀類**可通過抑制蛋白激酶B（AKT）和β-連環(huán)蛋白介導的信號通路，來降低腫瘤細胞中PD-L1的表達[3]。另外，辛伐他汀可通過抑制長鏈非編碼RNA（SNHG29） 的表達來抑制 PD-L1表達[4]。很明顯，兩項研究都顯示了他汀類**的間接作用，即調控PD-L1相關因子的活性，進而下調PD-L1水平。
而在這項研究中，歐陽波、王樹清、溫茂榮等人則是揭示了膽固醇對PD-L1的直接影響，為癌癥**提供新策略——通過減少或去除膽固醇來降低腫瘤細胞表面的PD-L1水平，以此為原理或可開發(fā)用于癌癥**的小分子抑制劑。
