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STTT:精准修剪,让肿瘤细胞“缴械”!同济/中科院团队开发去糖基化靶向嵌合体,抗肿瘤活性甚至优于抗PD-L1抗体

来源:奇点糕 2025-05-11 10:13

研究首次证明DGlyTAC能够显著抑制肿瘤生长,并且在针对PD-L1的小鼠肿瘤治疗中,DGlyTAC优于抗PD-L1抗体的抗肿瘤效果,毒性也更低。

针对免疫检查点信号做手脚来封锁肿瘤的免疫逃逸通路,是多种实体瘤治疗的重要策略。我们最熟悉的方式,当属通过占据目标蛋白的结合位点来实现信号阻断;直接“抹杀”也是一种战术,比如蛋白降解靶向嵌合体技术(PROTAC),依赖细胞内的泛素-蛋白酶体途径实现对目标蛋白的彻底清除。

此次讨论的“缴械”,则是仅没收其功能元件——通过去除免疫检查点蛋白的糖基化修饰令其失活。对于免疫检查点蛋白而言,去糖基化虽不致死,蛋白本体还留在原地,但其功能已是瘫痪。

近日,《信号转导与靶向治疗》杂志刊登了同济大学医学院王萍团队与中国科学院上海有机化学研究所林亮团队的最新研究成果。

他们合作开发了一种N-去糖基化靶向嵌合体(DGlyTAC),该技术通过将去糖基酶PNGF与特异性纳米抗体或亲和配体融合,实现对免疫检查点蛋白、生长因子受体等膜蛋白表面N-糖链的精准剪除,从而阻断其功能活性,有效破坏CD24/Siglec-10、PD-L1/PD-1、等关键免疫调控通路,同时对整体细胞糖基化状态影响极小,脱靶效应低,安全性好。

研究首次证明DGlyTAC能够显著抑制肿瘤生长,并且在针对PD-L1的小鼠肿瘤治疗中,DGlyTAC优于抗PD-L1抗体的抗肿瘤效果,毒性也更低。

蛋白质的功能往往依赖多种翻译后修饰。其中,N-糖基化是细胞外表面最广泛存在的一种修饰,约80%的细胞膜蛋白都携带N-糖链,参与调节细胞分化、细胞间通讯和蛋白稳定性。

免疫检查点蛋白同样需要糖基化来发挥作用。在多种典型免疫检查点对中,N-糖基修饰影响着受体-配体的结合亲和力与功能,从而帮助肿瘤细胞削弱免疫细胞的识别与攻击,促进免疫逃逸。已有研究表明,阻断肿瘤细胞表面的N-糖基化可以增强CAR-T细胞的杀伤力。

研究团队开发了DGlyTAC(Deglycosylation Targeting Chimera)技术,这是一种靶向性N-糖基剪切工具,由去糖基酶PNGF与识别目标蛋白的纳米抗体/亲和性配体融合而成。DGlyTAC不破坏蛋白本身,只是通过靶向“修剪”的方式实现特定蛋白失活。

为验证DGlyTAC的可行性,研究者首先以表达结构清晰、糖基化位点有限的CD24蛋白为试点。

他们使用CHO细胞系构建了过表达CD24与荧光蛋白eGFP融合的细胞模型。结果显示,直接添加PNGF需较高浓度(500 nM)才能去除eGFP-CD24的N-糖链,而将PNGF与识别eGFP的纳米抗体nbGFP融合后,仅需5 nM的nbGFP-PNGF即可实现完全去糖基化,效率提升百倍,且对其他蛋白的糖基化影响极小,体现出DGlyTAC优异的特异性与高效性。

功能上,经过nbGFP-PNGF处理后,CD24与巨噬细胞表面的抑制性受体Siglec-10的结合能力下降,巨噬细胞对肿瘤细胞的吞噬效率提高,证实使用DGlyTAC技术对CD24进行去糖基化可解除对免疫系统的抑制。

这一策略同样适用于“别吃我”信号通路,CD47/SIRPα。研究者构建了nbCD47-PNGF,在多种肿瘤细胞系中实现了CD47的去糖基化,并显著增强了其被巨噬细胞吞噬的能力,表明DGlyTAC可广泛适用于不同免疫逃逸通路的干预。

为验证DGlyTAC的普适性,研究团队又将该技术应用到多种重要的生长因子受体如IGF1R、EGFR和HER2上,其膜定位及信号传导依赖于N-糖基化修饰。结果显示,通过分别与相应亲和体融合,DGlyTAC在多种肿瘤细胞系中能有效去除这些蛋白的部分糖基化修饰,导致蛋白分布位置发生变化。不过,由于这些蛋白较大且结构复杂,DGlyTAC的去糖基化效率存在一定局限。

研究团队进一步聚焦于明星免疫检查点蛋白PD-L1,他们设计了针对人源与鼠源PD-L1的特异性DGlyTAC(nbhPDL1-PNGF和nbmPDL1-PNGF)。结果表明,DGlyTAC能够几乎完全去除PD-L1的N-糖基化修饰,在不影响其膜表达水平和稳定性的情况下,显著削弱PD-L1与PD-1的结合能力,“去糖”效果呈剂量依赖性,最大可降低结合能力16倍。

最后,研究团队在乳腺癌(E0771)、结直肠癌(MC38)等小鼠肿瘤模型中验证了DGlyTAC的抗肿瘤效果。

结果显示,纳米抗PD-1抗体本身只对肿瘤生长有轻微抑制的效果。当与抗PD-L1抗体、抗PD-1抗体或PNGF治疗进行比较时,DGlyTAC在抑制肿瘤生长、延长小鼠生存时间以及增强肿瘤免疫微环境的CD8阳性T细胞浸润方面表现更优。此外,药代动力学研究发现DGlyTAC可有效富集于肿瘤组织,修剪糖链的反应主要限于肿瘤部位,无明显器官毒性。

总之,研究团队开发的DGlyTAC技术是一种新颖而高效的蛋白特异性N-糖基化修饰去除方法,未来的临床应用前景广阔。一方面,它为研究蛋白糖基化修饰的功能提供了强大的研究工具;另一方面,这种特异性高、脱靶效应低的策略也为下一代肿瘤免疫治疗提供了崭新的方向。未来需更多深入研究来进一步优化DGlyTAC的体内稳定性,提高对大型复杂蛋白的修饰效率。

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