流行病學研究一致表明，食用十字花科蔬菜（包括西蘭花、羽衣甘藍、卷心菜、抱子甘藍、園芸芥、辛夷菜和花椰菜等）與各種癌症風險顯著降低相關。這些蔬菜屬於十字花科植物，不僅富含類胡蘿卜素、黃酮類化合物、花青素、香豆素、萜類化合物、維生素、葉酸和纖維等營養物質，還含有葡萄糖異硫氰酸鹽（glucosinolates）。這些葡萄糖異硫氰酸鹽在植物酶（如芥子酶）或腸道細菌中的β-硫葡萄糖苷酶作用下會分解，生成具有生物活性的異硫氰酸鹽（isothiocyanates，ITCs），蘿卜硫素（sulforaphane, SFN）就是其中之一，因其在細胞培養、動物模型和臨床試驗中表現出強大的化學預防特性而引起廣泛關注。蘿卜硫素能夠誘導一係列細胞過程，有效抑製癌症的發生發展，然而SFN在癌症抑製中的具體功能和機製尚未完全闡明。
2025年2月17日，万博英超狼队网官方网 王陳繼團隊、上海市第一婦嬰保健院/同濟大學附屬婦產科醫院高昆團隊合作在Redox Biology在線發表了題為 “The covalent modification of STAT1 cysteines by sulforaphane promotes antitumor immunity via blocking IFN-γ-induced PD-L1 expression”的研究論文。該研究揭示了SFN通過共價修飾STAT1蛋白的半胱氨酸殘基，阻斷IFN-γ誘導的PD-L1表達，從而增強抗腫瘤免疫的分子機製。
研究團隊首先比較了SFN在免疫健全和免疫缺陷小鼠中的抗腫瘤效果。結果顯示，SFN在免疫健全的C57BL/6小鼠中顯著抑製了CT26結腸癌細胞的腫瘤生長，而在免疫缺陷的裸鼠中，隻有高劑量的SFN才能表現出明顯的抗腫瘤效果，這說明SFN的抗腫瘤作用部分依賴於宿主免疫係統。並且實驗顯示，SFN處理顯著增加了腫瘤組織中的CD8+ CTL數量和顆粒酶B（Granzyme B）的釋放，表明SFN主要通過CD8+細胞毒性T淋巴細胞（CTLs）增強抗腫瘤免疫。
PD-L1是腫瘤細胞中關鍵的免疫檢查點受體，其表達受IFN-γ調控。研究發現，SFN能夠有效阻斷IFN-γ誘導的PD-L1表達。在多種人類和鼠類癌細胞係中，SFN處理顯著降低了PD-L1的mRNA和蛋白水平。此外，SFN還抑製了IFN-γ誘導的IRF1表達，表明SFN通過調控STAT1-IRF1信號軸抑製PD-L1的表達。進一步的研究發現，SFN通過共價修飾STAT1蛋白的半胱氨酸殘基（C155和C174）抑製其活性。LC-MS/MS分析證實了SFN對STAT1的共價修飾，並且這種修飾顯著降低了STAT1的轉錄活性。STAT1的C155和C174位點突變後，SFN對PD-L1和IRF1表達的抑製作用顯著減弱，表明這兩個半胱氨酸殘基在SFN介導的PD-L1抑製中起關鍵作用。研究還探討了SFN與CTLA-4阻斷劑的聯合治療效果。結果顯示，SFN與抗CTLA-4抗體的聯合治療顯著抑製了移植瘤的生長，增加了腫瘤組織中的CD8+ CTL數量和顆粒酶B的釋放。這表明SFN可以通過抑製PD-L1表達，協同增強CTLA-4阻斷劑的抗腫瘤免疫效果。
本研究首次闡明SFN通過特異性共價修飾STAT1蛋白半胱氨酸殘基，阻斷IFN-γ信號通路介導的PD-L1轉錄激活的分子機製，揭示了該植物活性成分通過調控免疫檢查點增強機體抗腫瘤免疫應答的新模式。這一發現不僅加深了人們對十字花科蔬菜抗癌機製的理論認知，更為基於膳食成分調控腫瘤免疫微環境的精準營養幹預提供了新的思路。
圖二、SFN發揮抗腫瘤免疫的分子機製示意圖
万博英超狼队网官方网 博士後史晴（現代謝與整合生物學研究院青年副研究員）、博士生劉雅娟、楊婉祺為該論文並列第一作者。王陳繼、高昆為該論文的通訊作者。
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