传统认知中 SIRT2 定位于胞内，调控微管、转录因子去乙酰化。而发表在 Advanced Science 上题为“ Promotion of Lung Cancer Metastasis by SIRT2-Mediated Extracellular Protein Deacetylation ”颠覆性提出胞外分泌型 SIRT2（eSIRT2） 全新调控通路：肿瘤微环境巨噬细胞经 TLR2/4 激活后，依靠 TRAF6 - 自噬轴释放 SIRT2 至胞外空间，特异性去除整合素 ITGB3（K416 位点）、胶原等含 vWA 结构蛋白乙酰修饰，削弱肿瘤细胞粘附能力，强力促进肺癌侵袭转移。

Schematic diagram

一、研究背景

· 乙酰化修饰研究多聚焦胞内蛋白，胞外基质、膜蛋白的 去乙酰调控机制尚不清晰 ；

· SIRT2 既往仅报道胞内功能，是否分泌至肿瘤微环境、调控肿瘤进展未见报道 ；

· 肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）是微环境核心调控细胞，TLR 炎症信号可触发无信号肽蛋白自噬分泌，但 该通路能否释放表观酶仍未知 ；

· 整合素 ITGB3 K416 乙酰化可稳定肿瘤细胞粘附，抑制转移， 缺少上游修饰调控靶点 ；

· 临床缺少可预判肺癌远处转移的无创血清标志物， 抗转移多肽药物开发存在理论空白 。

二、研究目的

▸ 阐明 TLR/TRAF6 / 自噬通路介导巨噬细胞分泌 SIRT2 的完整机制；

▸ 明确胞外 SIRT2 靶向 ITGB3 等底物去乙酰化，促肺癌转移的分子逻辑；

▸ 细胞、基因敲除小鼠体内双向验证 eSIRT2 促转移表型；

▸ 依托临床样本验证 eSIRT、ITGB3 乙酰化与肺癌转移、患者预后的关联；

▸ 提出 SIRT 抑制肽、RGD 竞争肽作为肺癌转移干预新策略。

三、研究结果

1.TLR2/4-TRAF6 - 自噬轴调控巨噬特异性分泌 SIRT2

LPS、Pam3CSK4 可时间依赖性诱导巨噬释放 SIRT2，SIRT 家族仅 SIRT2 具备分泌能力；分泌行为不依赖 M1/M2 巨噬极化；TLR2、TLR4 受体缺失完全阻断 SIRT2 释放；下游 MyD88 衔接 E3 泛素连接酶 TRAF6，TRAF6 催化 SIRT2 泛素修饰，诱导自噬流激活；SIRT2 依靠 C 端 340–345 位 ELEDLV 保守序列完成囊泡转运，缺失突变体无法分泌；ATG7、ATG14、FIP200 自噬关键基因敲除后，SIRT2 胞外释放显著受阻，SIRT2 与 LC3 自噬小体共定位。

Fig1. 巨噬细胞受 TLR4/TLR2 激活后分泌 SIRT2

Fig2. TRAF6 介导活化巨噬细胞分泌 SIRT2

Fig3. 自噬体系介导 SIRT2 胞外释放

2.eSIRT2 特异性去除胞外 vWA 结构蛋白乙酰修饰

SIRT2 敲除小鼠肺、肝组织胞外基质、膜蛋白乙酰化水平整体升高；质谱鉴定 ITGB3、COL4A2、A1AT 为核心底物；体外多肽质谱证实 eSIRT2 直接催化 ITGB3 K416 位点去乙酰；活化巨噬共培养可降低肺癌细胞膜乙酰荧光强度，加入 SIRT 抑制剂可恢复修饰水平；分泌缺陷 SIRT2 突变体无去乙酰功能。

Fig4. SIRT2 敲除小鼠体内胞外去乙酰化底物鉴定

3.eSIRT2 去乙酰 ITGB3 削弱细胞粘附，促进肺癌侵袭

ITGB3 K416 乙酰化增强肿瘤细胞与胞外基质结合；胞外 eSIRT2 降低该位点乙酰水平，细胞迁移、侵袭能力显著上升，对肿瘤增殖无影响；定制 RGD 多肽竞争性结合 ITGB3 可完全逆转促转移表型；自噬抑制、TRAF6/ATG7 敲低巨噬上清不再诱导肿瘤侵袭。

Fig5. SIRT2 对整合素 ITGB3 的 vWA 结构域执行去乙酰修饰

4.体内敲除 SIRT / 自噬基因显著抑制肺部肿瘤转移

SIRT2⁻/⁻、髓系 ATG7 敲除小鼠肺部黑色素转移结节数量大幅下降；小鼠肺转移灶 ITGB3-K416 乙酰化显著上调；外源补充重组 SIRT2 可恢复肿瘤远处转移能力；SIRT2 缺失仅抑制转移，不影响原发肿瘤生长。

Fig6. 胞外分泌 SIRT2 促进肺癌转移

5.血清eSIRT2是肺癌转移不良预后标志物

肺癌患者血清 eSIRT2 显著高于健康人群，高转移小细胞肺癌表达最高；肿瘤组织 ITGB3 乙酰化低于癌旁正常组织，肿瘤浸润 CD68 + 巨噬高表达 SIRT2；组织芯片生存分析显示 ITGB3 低乙酰化对应患者更差总生存期。

Fig7. 血清 SIRT 水平、ITGB3 去乙酰化与肺癌不良预后相关

6.机制总结

肿瘤微环境 TLR 配体激活巨噬 TLR2/4→MyD88 招募 TRAF6 泛素修饰 SIRT2→自噬囊泡转运释放 eSIRT2 至胞外→eSIRT2 以 NAD + 为辅酶脱去 ITGB3-K416 乙酰修饰→肿瘤细胞基质粘附减弱，远处转移能力提升。

Fig8. 巨噬来源胞外 SIRT2 通过胞外蛋白去乙酰化促进肺癌转移

四、总结

本研究突破性提出胞外 SIRT2（eSIRT2）全新功能：巨噬经 TLR2/4-TRAF6 - 自噬通路释放 SIRT2，通过去除整合素 ITGB3 K416 乙酰修饰破坏肿瘤细胞锚定，选择性促进肺癌转移，但不调控原发肿瘤增殖。临床样本证明血清 eSIRT2 可作为肺癌转移无创筛查指标，肿瘤 ITGB3 乙酰化水平评估患者预后；RGD 靶向肽、SIRT 抑制多肽可阻断转移进程，为多肽类抗肿瘤转移药物开发提供坚实实验依据。

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原文链接：DO I: 10.1002/ADVS.202205462