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PNAS:南京大学魏嘉等团队开发内溶酶体回收嵌合体平台,可循环清除PD-L1,重塑肿瘤免疫网络增强疗效

  1. 肿瘤免疫微环境(TIME)
  2. RECYC
  3. PD-L1信号传导

来源:iNature 2026-03-13 16:38

本研究提出了一种在TIME中诱导回收及广泛检查点清除的有效策略,进而重编程多细胞肿瘤免疫网络,以实现持久的免疫治疗应答。

免疫检查点阻断疗法的疗效常受限于肿瘤免疫微环境(TIME)内固有的免疫抑制网络。尽管癌症治疗已取得进展,但当前针对细胞外靶点的蛋白降解策略往往忽视了免疫检查点的多细胞分布及其相互作用。

2026年3月2日,南京大学魏嘉和湖南大学邢航共同通讯在PNAS 在线发表题为Dynamic reprogramming of the tumor immune network via multicycle checkpoint degradation for cancer immunotherapy的研究论文。

该研究报道了一种受体介导的内溶酶体回收嵌合体(RECYC)平台。RECYC采用一种在晚期内体pH条件下保持稳定的CI-M6PR靶向适配体,以及一种具有适度亲和力与pH响应性的蛋白结合肽,二者协同驱动回收过程并实现持续的检查点清除。

在体外共培养及体内小鼠模型中,RECYC能有效清除肿瘤细胞及肿瘤相关髓系细胞(包括巨噬细胞、中性粒细胞和树突状细胞)表面的程序性死亡配体1(PD-L1)表达。通过将免疫抑制性TIME转化为免疫激活状态,RECYC重塑了肿瘤免疫网络,使其向抗肿瘤方向发展,从而增强CD8+ T细胞应答并逆转免疫抑制性髓系细胞的极化状态。

此外,在免疫“冷”型与免疫“热”型小鼠癌症模型中,RECYC均表现出优于PD-L1阻断治疗的抗肿瘤效果。综上所述,本研究提出了一种在TIME中诱导回收及广泛检查点清除的有效策略,进而重编程多细胞肿瘤免疫网络,以实现持久的免疫治疗应答。

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癌症免疫疗法,尤其是免疫检查点阻断(ICB),通过重新激活抗肿瘤免疫,已改变了多种肿瘤的治疗格局。尽管取得了临床成功,仍有相当比例的患者无法从ICB疗法中获益,这凸显了阐明耐药机制和开发更有效策略的必要性。越来越多的证据表明,肿瘤免疫微环境(TIME)是限制ICB疗效的关键因素,因为复杂的免疫检查点调控网络跨越多个细胞隔室,并参与多细胞交互作用,从而主动抑制抗肿瘤免疫。

特别是,诸如PD-L1等关键检查点分子并不仅限于肿瘤细胞,而是在包括肿瘤细胞和髓系细胞亚群(如巨噬细胞、中性粒细胞和树突状细胞(DCs))在内的多种TIME细胞群体中动态表达和调控。这些表达PD-L1的髓系细胞群体介导了免疫抑制效应,主动损害T细胞的活化和功能。因此,全面理解这些多细胞调控网络及其对治疗耐药性的独特贡献,对于设计下一代免疫疗法至关重要。

已获临床批准的PD-L1单克隆抗体,包括阿特珠单抗、度伐利尤单抗和阿维鲁单抗,通过中和PD-L1信号传导,已在多种癌症类型中显示出显著的临床疗效。然而,目前的抑制剂通常以化学计量模式发挥作用,仅阻断细胞外表位而不清除完整的受体支架。

因此,残留的受体支架仍可能参与脱靶交互作用并导致潜在的耐药性。此外,抗体介导的阻断仅能短暂抑制PD-L1,使得TIME中潜在的免疫抑制网络得以持续存在,这可能限制了观察到的临床疗效。

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模式机理图(图片源自PNAS )

近年来,细胞外靶向蛋白质降解(eTPD)作为一种有前景的补充策略应运而生,它通过清除膜结合型和可溶性肿瘤相关蛋白,能够解决上述局限性。代表性的eTPD平台,如溶酶体靶向嵌合体(LYTAC)、细胞外蛋白质分子降解剂、细胞因子受体靶向嵌合体和共价工程化纳米抗体嵌合体,均为双特异性分子,旨在同时结合靶蛋白(如PD-L1、EGFR、IL-4R)和溶酶体运输受体,从而募集内溶酶体通路以实现靶蛋白降解。在典型的eTPD系统(如LYTAC平台)中,双功能降解剂同时结合细胞表面或可溶性靶蛋白与一个溶酶体运输受体。

常用的受体是阳离子非依赖性甘露糖-6-磷酸受体(CI-M6PR),该受体在组织中普遍表达并具有强大的内溶酶体运输活性。结合后,受体促进靶标复合物内化进入内体,内体继发与溶酶体融合,导致靶蛋白被完全清除。这种“由外向内”的降解机制清除了整个蛋白质支架,而非短暂阻断一个细胞外表位,从而提供了对信号网络的持续调控,并将靶向蛋白质降解的范围扩展至细胞内靶点之外。

值得注意的是,已有数种靶向PD-L1的降解剂被报道能有效清除癌细胞表面的PD-L1,并在临床前模型中增强抗肿瘤反应。因此,通过实现靶蛋白的不可逆清除,eTPD平台相较于传统ICB模式具有独特的机制优势和治疗潜力。

尽管前景广阔,但仍存在两个关键挑战。首先,大多数已报道的降解剂主要聚焦于肿瘤细胞,忽视了肿瘤相关髓系细胞群体上的PD-L1表达。因此,维持TIME内免疫抑制状态的多细胞通讯网络仍未得到解决。其次,许多已报道的降解剂在完成一轮PD-L1清除后即被消耗,鲜有展示多周期降解能力,这限制了持续的PD-L1耗竭和长期的肿瘤抑制效果。

因此,将PD-L1清除范围扩展至TIME的全部细胞谱系,并设计能够循环使用的降解剂,对于实现免疫抑制网络的持久重塑和维持治疗反应至关重要。为应对这些挑战,作者报道了一种多周期降解剂,命名为RECYC(受体介导的内溶酶体循环嵌合体),其经过工程化设计,可实现持续且可循环的PD-L1清除,以重编程肿瘤免疫网络。

原文链接:https://doi.org/10.1073/pnas.2525047123

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