LAMP-1

概要 2024年，曹雪涛团队在Cancer Cell，Nature Communications 及PNAS 等杂志发表了20篇文章，iNature选择了比较代表性的15篇。 第一篇 2024年12月12日，中国医学科学院/北京协和医学院曹雪涛团队在Cell子刊Trends In Immunology 在线发表题为“Biomolecular condensates: phasing in regulated host-pathogen interactions”的综述文章，该综述总结了对生物分子凝聚物如何重塑膜结合细胞器、影响感染诱导的细胞死亡、被病原体劫持生存以及它们如何调节哺乳动物先天免疫的理解的最新进展。该综述讨论了在宿主-病原体相互作用和传染病期间生物分子凝聚物形成失调的影响，并提出了针对此类感染开发潜在治疗方法的未来方向。 参考消息： https://www-cell-com.libproxy1.nus.edu.sg/trends/immunology/abstract/S1471-4906(24)00295-3 第二篇 2024年12月12日，南开大学/中国医学科学院曹雪涛团队在Cancer Cell（IF=48.8）在线发表题为“Inhibiting intracellular CD28 in cancer cells enhances antitumor immunity and overcomes anti-PD-1 resistance via targeting PD-L1”的研究论文，该研究发现抑制癌细胞细胞内CD28可以增强抗肿瘤免疫，并通过靶向PD-L1克服抗PD-1耐药性。 该研究通过在三阴性乳腺癌（TNBC）小鼠模型中进行体内全基因组CRISPR功能缺失筛查，发现Cd28在癌细胞中促进免疫逃逸的非经典功能。在癌细胞中敲除Cd28增加了I型常规DC（cDC1）的浸润并激活了肿瘤特异性CD8+ T细胞，药物诱导的Cd28敲除抑制了预先建立的肿瘤生长并克服了体内抗PD-1耐药性。此外，人类TNBC组织中癌细胞CD28的高表达与PD-L1表达升高、CD8+ T细胞浸润减少和预后不良相关。机制上，细胞内CD28直接结合Cd274 mRNA，募集剪接体因子SNRPB2稳定细胞核内Cd274 mRNA，促进PD-L1表达和免疫逃逸。因此，破坏癌细胞CD28介导的免疫逃逸可能提供一种改善乳腺癌免疫治疗的潜在途径。 参考消息： https://www-cell-com.libproxy1.nus.edu.sg/cancer-cell/fulltext/S1535-6108(24)00443-4 第三篇 2024年11月25日，中国医学科学院/北京协和医学院/南开大学曹雪涛团队在Nature Communications（IF=14.7）在线发表题为“Promotion of TLR7-MyD88-dependent inflammation and autoimmunity in mice through stem-loop changes in Lnc-Atg16l1”的研究论文。该研究表明Lnc-Atg16l1的茎环改变促进小鼠TLR7-MyD88依赖性炎症和自身免疫。该研究通过iCLIP-seq鉴定了TLR7结合的长链非编码RNA Lnc-Atg16l1，并发现它在各种类型的免疫细胞中促进TLR7和其他MyD88依赖的TLR信号传导。在小鼠SLE模型中，Lnc-Atg16l1的缺失会减弱相关自身免疫表型的发展。 在机制上，Lnc-Atg16l1与TLR7在U84附近的碱基结合，与MyD88在A129附近的碱基结合。Lnc-Atg16l1原位结构分析表明，它作为TLR7激活后的分子支架，通过特异性茎环结构变化，加强TLR7的TIR结构域与MyD88的相互作用，促进TLR7下游信号转导。因此，该研究发现宿主RNA通过其结构变化调控先天信号和自身免疫性疾病的机制。这些发现以结构依赖的方式提供了对自身RNA促炎功能的见解，并提出了TLR相关自身免疫性疾病的潜在靶点。 参考消息： https://www-nature-com.libproxy1.nus.edu.sg/articles/s41467-024-54674-4 第四篇 2024年11月21日，南开大学/中国医学科学院/北京协和医学院曹雪涛团队在Proceedings of the National Academy of Sciences （PNAS ）在线发表题为“Identification of FBLL1 as a neuron-specific RNA 2'-O-methyltransferase mediating neuronal differentiation”的研究论文，该研究发现FBLL1样蛋白1 （FBLL1）是一种2′-O-甲基转移酶，并发现其促进神经元分化的功能。 该研究发现FBLL1是一个关键的snoRNP复合酶，在体外和体内都能将甲基转移到底物RNA上。此外，FBLL1表现出不同于FBL的2′-O-甲基转移酶位点选择性和组织特异性分布。FBLL1优先在大脑中表达，特别是在人类神经元细胞中，并通过GAP43信使RNA （mRNA）的2′-O-甲基化促进神经元分化。敲除FBLL1，而不敲除FBL，可降低GAP43 mRNA中2′-O-甲基化水平，降低GAP43蛋白的表达，最终抑制神经元分化。总之，该研究发现神经元特异性FBLL1增加了对神经生物学中RNA修饰的见解，并为理解健康和疾病中的2′-O-甲基化提供了线索。 参考消息： https://www-pnas-org.libproxy1.nus.edu.sg/doi/10.1073/pnas.2406961121 第五篇 2024年10月18日，海军军医大学刘娟、曹雪涛等在Nature Metabolism（IF=18.9）在线发表题为“Farnesyl pyrophosphate potentiates dendritic cell migration in autoimmunity through mitochondrial remodelling”的研究论文，该研究表明法尼基焦磷酸通过线粒体重构增强自身免疫中的树突状细胞迁移。 在这里，研究人员证明了甲羟戊酸途径的中间体法尼基焦磷酸（FPP）在系统性红斑狼疮（SLE）小鼠的mig-DCs中积累。FPP通过协调蛋白香叶酰化和线粒体重构，促进dLNs中mig-DCs的存活和生发中心反应。在机制上，FPP依赖的RhoA香叶基香叶基化通过线粒体RhoA-MFN相互作用促进线粒体融合和氧化呼吸，从而促进内质网应激在mig-DCs中的解决。辛伐他汀是甲羟戊酸途径的一种化学抑制剂，可恢复mig-DCs的线粒体功能，并改善SLE小鼠的全身发病机制。该研究揭示了FPP通过重编程线粒体结构和代谢在决定mig-DCs存活中的关键作用，为DCs依赖性自身免疫性疾病的发病机制提供了新的见解。 原文链接： https://www-nature-com.libproxy1.nus.edu.sg/articles/s42255-024-01149-x 第六/七篇 2024年10月16日，南开大学，中国医学科学院/北京协和医学院，华大基因，昌平实验室及广州实验室等多单位合作，曹雪涛，汪建、刘龙奇、秦川、任仙文及钟南山等团队合作在Cell Discovery 在线发表题为“Single-cell spatiotemporal analysis of the lungs reveals Slamf9+ macrophages involved in viral clearance and inflammation resolution”的研究论文，该研究分析了叙利亚SARS-CoV-2感染仓鼠模型严重肺炎自然恢复2周内肺部的时空变化。该研究发现SARS-CoV-2感染多种细胞类型，并在早期引起大量细胞死亡，包括肺泡巨噬细胞。该研究鉴定了一组单核细胞来源的Slamf9+巨噬细胞，它们在SARS-CoV-2感染后被诱导，并对SARS-CoV-2引起的损伤具有抗性。Slamf9+巨噬细胞含有SARS-CoV-2，招募Isg12+Cst7+中性粒细胞并与之相互作用以清除病毒。病毒清除后，Slamf9+巨噬细胞分化为Trem2+和Fbp1+巨噬细胞，参与后期炎症消退，最终补充肺泡巨噬细胞。这些发现在SARS-CoV-2感染的hACE2小鼠模型中得到了验证，并得到了公开的人体尸检单细胞RNA-seq数据的证实，证明了Slamf9+巨噬细胞及其与中性粒细胞的协调在损伤后组织修复和炎症消退中的潜在作用。 2024年10月16日，南开大学，中国医学科学院/北京协和医学院，华大基因，昌平实验室及广州实验室等多单位合作，曹雪涛，汪建、刘龙奇、秦川、任仙文及钟南山等团队合作在Cell Discovery 在线发表题为“Single-cell spatiotemporal analysis reveals alveolar dendritic cell–T cell immunity hubs defending against pulmonary infection”的研究论文，该研究将免疫制图技术应用于SARS-CoV-2感染的叙利亚仓鼠模型，这是一种高分辨率技术，通过反卷积和共定位分析整合了空间和单细胞RNA测序（scRNA-seq）。该研究以25只仓鼠的142,965个细胞和45个肺叶为样本，在器官尺度和单细胞分辨率上绘制了从生理状态、感染起始、严重肺炎到自然恢复的肺部感染全过程的综合转录组图。综合分析发现肺泡树突状细胞-T细胞免疫中枢，其中Ccr7+Ido1+树突状细胞、Cd160+Cd8+ T细胞和Tnfrsf4+Cd4+ T细胞生理性共定位，在SARS-CoV-2感染期间迅速扩张，借助Slamf9+巨噬细胞消除SARS-CoV-2，然后在病毒清除后恢复到生理水平。总之，该研究在正常和SARS-CoV-2感染的hACE2小鼠模型以及公开的人类scRNA-seq数据集中验证了这些细胞亚群在免疫中心的存在，证明了该研究的发现在肺免疫中的潜在广泛相关性。 参考消息： https://www-nature-com.libproxy1.nus.edu.sg/articles/s41421-024-00734-4 https://www-nature-com.libproxy1.nus.edu.sg/articles/s41421-024-00733-5 第八篇 2024年10月14日，中国医学科学院曹雪涛团队在Journal of Hematology & Oncology（IF=29.5）在线发表题为“NPM1 inhibits tumoral antigen presentation to promote immune evasion and tumor progression”的研究论文，该研究发现NPM1抑制肿瘤抗原呈递，促进免疫逃避和肿瘤进展。 在各种人类肿瘤中，高水平的NPM1表达预示着低存活率。NPM1的缺失抑制了肿瘤的进展，提高了荷瘤小鼠的存活率。Npm1缺陷肿瘤显示CD8+ T细胞浸润和激活增加，同时免疫抑制细胞的存在减少。Npm1缺乏增加MHC-I和MHC-II分子和特异性T细胞杀伤。从机制上讲，NPM1与转录因子IRF1结合，然后隔离IRF1与Nlrc5和Ciita启动子的结合，抑制肿瘤细胞中IRF1介导的MHC-I和MHC-II分子的表达。综上所述，肿瘤固有的NPM1通过抑制IRF1介导的抗原呈递来促进肿瘤免疫逃避，从而损害肿瘤免疫原性并重新编程免疫抑制TME。该研究确定NPM1是改善癌症免疫治疗的潜在靶点。 参考消息： https://jhoonline-biomedcentral-com.libproxy1.nus.edu.sg/articles/10.1186/s13045-024-01618-6 第九篇 2024年5月20日，军事科学院李慧艳、张宇程及周涛共同通讯在Cell 在线发表题为“Innervation of nociceptor neurons in the spleen promotes germinal center responses and humoral immunity”的研究论文，该研究证明了伤害感觉神经纤维沿着血管广泛支配脾脏并到达B细胞区。脾神经支配的伤害感受器主要来源于左侧T8-T13背根神经节(DRGs)，促进脾生发中心(GC)反应和体液免疫。伤害感受器可通过抗原诱导的脾前列腺素E2 (PGE2)积聚而被激活，释放降钙素基因相关肽(CGRP)，进一步促进早期脾GC反应。在机制上，CGRP通过其受体CALCRL-RAMP1通过环AMP (cAMP)信号通路直接作用于B细胞。通过摄取辣椒素激活伤害感受器可增强脾GC反应和抗流感免疫。总之，该研究建立了一个特定的DRG-脾脏感觉神经连接，促进体液免疫，这表明通过靶向伤害神经系统来改善宿主防御的有希望的方法。 2024年10月1日，曹雪涛团队在Trends in Neurosciences 在线发表题为“Splenic nociceptive neural connection promotes humoral immunity”的述评文章，指出该研究揭示了小鼠左T8-T13背根神经节(DRGs)中脾脏神经支配的伤害感受器群体。该研究发现了一种特殊的DRGs-脾脏感神经连接，通过CGRP-CALCRL/RAMP1轴促进体液免疫，为局部微环境中的免疫调节提供了一个有价值的靶点。 原文链接： https://www-cell-com.libproxy1.nus.edu.sg/cell/abstract/S0092-8674(24)00453-7 https://www-cell-com.libproxy1.nus.edu.sg/trends/neurosciences/abstract/S0166-2236(24)00180-2 第十篇 2024年8月8日，海军军医大学/中国医学科学院/北京协和医学院/南开大学曹雪涛团队合作在Cell Reports 在线发表题为”The deubiquitinase BAP1 and E3 ligase UBE3C sequentially target IRF3 to activate and resolve the antiviral innate immune response“的研究论文，该研究发现BRCA1相关蛋白-1 (BAP1)和泛素蛋白连接酶E3C (UBE3C)是病毒感染期间控制IRF3稳定性的关键去泛素酶和泛素酶。 在早期阶段，BAP1主导并去除细胞核中与K48相关的IRF3泛素化，阻止其蛋白酶体降解并促进有效的干扰素(IFN)-β的产生。在后期，由IFN-β诱导的E3连接酶UBE3C特异性介导IRF3泛素化并促进其蛋白酶体降解。总的来说，与BAP1和UBE3C的顺序相互作用控制了IRF3在先天反应中的稳定性，确保了有效的病毒清除和炎症消退。总之，该研究的发现提供了对先天信号的时间控制的见解，并提出了对病毒感染的潜在干预措施。 参考消息： https://doi-org.libproxy1.nus.edu.sg/10.1016/j.celrep.2024.114608 第十一篇 2024年6月21日，中国医学科学院/北京协和医学院曹雪涛及姜明红共同通讯在Advanced Science 在线发表题为“E3 Ubiquitin Ligase RNF13 Suppresses TLR Lysosomal Degradation by Promoting LAMP-1 Proteasomal Degradation”的研究论文，该研究通过筛选调节内溶酶体酸化的103个E3泛素连接酶，发现溶酶体RNF13抑制溶酶体成熟，促进巨噬细胞内体Toll样受体(TLRs)介导的炎症反应。在机制上，RNF13介导K48连接的LAMP-1在K128残基上的多泛素化，用于蛋白酶体降解。TLR激活后，LAMP-1促进溶酶体成熟，从而加速了TLR的溶酶体降解，减少了巨噬细胞中TLR的信号传导。此外，类风湿关节炎(RA)患者外周血单个核细胞(PBMCs)显示RNF13水平升高，LAMP-1表达降低。因此，免疫抑制剂羟氯喹(HCQ)可增加RNF13的多泛素化。综上所述，该研究建立了蛋白酶体和溶酶体降解机制之间的联系，以诱导适当的先天免疫反应，并为靶向细胞内TLRs治疗炎症性疾病提供了一种有希望的方法。 参考消息： https://onlinelibrary-wiley-com.libproxy1.nus.edu.sg/doi/10.1002/advs.202309560 第十二篇 2024年6月21日，中国医学科学院/北京协和医学院/南开大学/海军军医大学曹雪涛团队（徐贺楠和张晓为论文共同第一作者）在Immunity 在线发表题为“Cellular spermine targets JAK signaling to restrain cytokine-mediated autoimmunity”的研究论文，该研究通过对IFN-β激活的巨噬细胞的代谢组学分析和IFN刺激的反应因子报告因子筛选，发现精胺是Janus激酶(JAK)信号传导的代谢产物。精胺直接结合JAK1的FERM和SH2结构域，破坏JAK1-细胞因子受体的相互作用，从而广泛抑制细胞因子IFN-I、IFN-II、白细胞介素(IL)-2和IL-6引发的JAK1磷酸化。 精胺浓度降低的SLE患者外周血单个核细胞(PBMCs)表现出IFN-I和狼疮基因特征的增强。精胺治疗减轻SLE和牛皮癣小鼠的自身免疫发病机制，降低SLE患者单核细胞中的IFN-I信号。研究人员合成了一种精胺衍生物(精胺衍生物1 [SD1])，并证明其具有有效的免疫抑制功能。总之，该研究结果表明精胺是细胞稳态的代谢检查点和控制自身免疫性疾病的潜在免疫抑制分子。 参考消息： https://www-cell-com.libproxy1.nus.edu.sg/immunity/abstract/S1074-7613(24)00279-6 第十三篇 2024年2月28日，浙江大学/海军军医大学/中国医学科学院/北京协和医学院/南开大学曹雪涛团队在Signal Transduction and Targeted Therapy（IF=39）在线发表题为“Eosinophils promote CD8+ T cell memory generation to potentiate anti-bacterial immunity”的研究论文，该研究表明嗜酸性粒细胞是通过抑制CD8+ T细胞凋亡来产生记忆性CD8+ T细胞所必需的。嗜酸性粒细胞缺陷小鼠表现出CD8+ T细胞记忆反应明显受损，对单核细胞增生李斯特菌(L.m.)感染的抵抗力减弱。 从机制上讲，嗜酸性粒细胞分泌白介素-4 (IL-4)抑制JNK/Caspase-3依赖性CD8+ T细胞凋亡。此外，在体内L.m.感染早期，活跃的嗜酸性粒细胞被募集到脾脏并分泌更多的IL-4来抑制CD8+ T细胞的凋亡。将野生型(WT)嗜酸性粒细胞而非IL-4缺陷型嗜酸性粒细胞过继转移到嗜酸性粒细胞缺陷小鼠中可以恢复受损的CD8+ T细胞记忆反应。总之，该研究表明，嗜酸性粒细胞衍生的IL-4促进CD8+ T细胞记忆的产生，增强对L.m.感染的免疫防御。该研究揭示了嗜酸性粒细胞在记忆T细胞生成中的新辅助作用，并为通过靶向嗜酸性粒细胞和相关细胞因子来增强疫苗效力提供了线索。 原文链接： https://www-nature-com.libproxy1.nus.edu.sg/articles/s41392-024-01752-0 第十四篇 2024年2月15日，中国医学科学院/北京协和医学院/海军军医大学/南开大学曹雪涛团队在PNAS 在线发表题为“Methyltransferase Setd2 prevents T cell–mediated autoimmune diseases via phospholipid remodeling”的研究论文，该研究发现Setd2，一种组蛋白H3K36三甲基转移酶，抑制Th17的发育，但通过磷脂重塑促进iTreg细胞极化。机制上，Setd2通过直接催化Lpcat4基因启动子H3K36me3，在T细胞中上调溶血磷脂酰胆碱酰基转移酶4 (lysophatidylcholine acyltransferase 4, Lpcat4)的转录表达。Lpcat4介导的磷脂酰胆碱PC(16:0,18:2)的产生反过来限制内质网应激和氧化应激。这些变化降低了HIF-1α的转录活性，从而抑制了Th17，但增强了Treg的发育。与这一调节模式一致，由于Th17/Treg细胞分化不平衡，T细胞缺乏Setd2会加重实验性自身免疫性脑脊髓炎的神经炎症和脱髓鞘。总之，该研究显示Setd2通过磷脂重塑作为T细胞介导的自身免疫的表观遗传制动器，提示治疗神经炎症性疾病的潜在靶点。 参考消息： https://www-cell-com.libproxy1.nus.edu.sg/immunity/abstract/S1074-7613(24)00279-6 第十五篇 2024年2月12日，中国医学科学院/北京协和医学院/南开大学曹雪涛团队在Nature Communications 在线发表题为”EFHD2 suppresses intestinal inflammation by blocking intestinal epithelial cell TNFR1 internalization and cell death“的研究论文，该研究报道了EF-hand结构域蛋白D2 (EFHD2)，在正常肠组织中高表达，但在溃疡性结肠炎患者的肠活检样本中表达降低，保护肠上皮免受TNF诱导的IEC凋亡。EFHD2抑制TNF诱导的原发性IECs和肠类器官(enteroid)的凋亡。IECs中缺乏Efhd2的小鼠表现出过度的IEC死亡和加重的实验性结肠炎。机制上，EFHD2与Cofilin相互作用，抑制Cofilin磷酸化，从而阻断TNF受体I (TNFR1)内化，抑制IEC凋亡，从而保护肠道免受炎症。总之，该研究发现加深了对EFHD2作为膜受体运输的关键调节因子的理解，为死亡受体信号和自身炎症疾病提供了见解。 参考消息： https://www-nature-com.libproxy1.nus.edu.sg/articles/s41467-024-45539-x 识别微信二维码，可添加药时空小编 请注明：姓名+研究方向！

1 前言 自然杀伤（NK）细胞是起源于淋巴的细胞毒性先天免疫细胞。1973年，人们发现了一种非T非B淋巴细胞亚群可有效杀死被抗体识别的细胞，随后首次被描述为“null”杀伤细胞。两年后，有报道称这种细胞能够杀死各种类型的肿瘤细胞，并创造了术语“自然”杀伤细胞。NK细胞不仅在抗肿瘤反应中发挥作用，而且在抵抗微生物感染方面也发挥作用。 NK细胞表达多种激活和抑制受体，这些受体介导的信号之间的平衡决定了NK细胞激活的结果。NK细胞在没有预先致敏的情况下杀死癌细胞的能力在肿瘤免疫监测中发挥重要作用。以 NK 细胞为基础的肿瘤免疫治疗领域已经到了一个激动人心的关头。虽然这些疗法还没有取得与过继性 T 细胞疗法同样程度的临床成功，但是早期的令人鼓舞的结果使 NK 细胞疗法的开发热情越来越高。 2 NK细胞生物学 NK细胞是第一个被鉴定的先天性淋巴细胞（ILC）亚型，能对病毒感染和/或转化的细胞产生多种效应器功能，主要是细胞杀伤和产生促炎细胞因子。NK细胞和其他ILC家族成员（—1型ILC（ILC1s）、ILC2s和ILC3s）与B细胞和T细胞来源于相同的淋巴祖细胞。NK细胞的细胞毒性活性使它们在功能上与CD8+T细胞最为相似，而ILC1、ILC2和ILC3群体的细胞因子生成模式将这些细胞分别对应CD4+T细胞的TH1、TH2和TH17亚群。 NK细胞的两个最典型的亚群是CD56brightCD16-和CD56dimCD16+群体。CD56bright细胞在外周血中的数量较少（循环中90%的NK细胞是CD56dim），而组织中的NK细胞主要是CD56bright。CD56bright NK细胞是强有力的细胞因子产生者，除非受到促炎性细胞因子如IL-15的刺激，否则细胞毒性较弱。相比之下，CD56dim NK细胞群可介导感染细胞和恶性细胞的连续杀伤，主要通过包含颗粒酶B和穿孔素的预先组装的溶细胞颗粒在免疫突触中的胞吐，最终诱导靶细胞凋亡。 3 NK细胞的抗肿瘤效应机制 NK细胞具有多种功能，可以限制癌细胞的生长和扩散。在TME先天性和适应性免疫细胞产生促炎性趋化因子的指导下，循环NK细胞可被招募到肿瘤发生的部位。CXCR3–CXCR4、CX3CR1和CCR3–CCR5是NK细胞亚群差异表达的主要趋化受体。 进入TME后，NK细胞可以通过“丢失自我”机制杀死癌细胞。许多癌细胞下调MHC I分子的表达，以逃避细胞毒性CD8+T细胞的检测，然而NK细胞能够识别和响应这种缺失的自我表型的细胞，最终导致靶细胞裂解。因此，在T细胞不能识别MHC I下调癌细胞的情况下，NK细胞具有治疗潜力。  ADCC是NK细胞介导的杀伤癌细胞的另一个关键机制。除了直接诱导细胞毒性外，NK细胞还通过产生促炎性细胞因子（包括IFN-γ和TNF）对转化细胞作出反应。 4 NK细胞的免疫检查点抑制 关于ICI的研究主要集中在抗肿瘤T细胞的去抑制，这种治疗模式增强NK细胞的活性也引起了相当大的关注。例如，人源化抗NKG2A单克隆抗体monalizumab目前正在对多种癌症患者进行单药试验，或与其他免疫检查点抑制剂联合应用，临床前数据表明这种药物能显著增强NK细胞和T细胞的细胞毒性。 TIGIT是另一种由NK细胞和T细胞表达的抑制性受体，其配体在人类肿瘤浸润的NK细胞上过表达。在一些小鼠模型中，TIGIT抑制逆转NK细胞衰竭并促进NK细胞依赖性抗肿瘤免疫。已经设计了一些积极的临床试验来测试单独抗TIGIT药物以及与其他免疫检查点抑制剂联合使用的有效性和/或安全性。（如NCT03119428、NCT04150965、NCT04047862、NCT04256421、NCT03563716和NCT04294810） 另外还有LAG-3和TIM-3，来自小鼠NK细胞研究的数据表明LAG-3在介导对肿瘤细胞系的细胞毒性方面起着积极作用；肺腺癌患者NK细胞上TIM-3表达增加预示着不良预后，体外抑制这种NK细胞的TIM-3增强了其细胞毒性和IFNγ的产生。目前，多个临床试验正在对各种癌症患者进行LAG-3和TIM-3抑制剂的试验，（包括NCT01968109、NCT04150965、NCT04140500、NCT03625323、NCT0331142、NCT03066648、NCT03489343、NCT03680508和NCT04139902等）。 其它基于NK细胞的免疫检查点还包括CD96、 Siglec-7/9、CD200R、CD47、CTLA-4、PD-1和B7-H3，将这些检查点结合起来进行协同抗肿瘤反应是未来充分发挥NK细胞杀伤肿瘤作用的方向。 5 过继性NK细胞疗法 异基因外周血NK细胞只是治疗性NK细胞众多潜在来源之一。NK细胞约占外周血淋巴细胞总数的10%，而脐带血（UCB）中的NK细胞占淋巴细胞总数的30%；因此，UCB是治疗效应NK细胞的可靠来源。UCBNK细胞的治疗效果目前正在一些临床试验中进行评估（如NCT01619761和NCT02280525）。 克隆性NK细胞系，如NK-92、KHYG-1和YT细胞，是异基因NK细胞的替代来源，NK-92细胞系已在临床试验中得到广泛测试。然而，这些细胞是非整倍体，因此遗传不稳定，这就要求它们在输注前接受辐照。辐照的NK-92细胞被观察到可以杀死癌症患者的肿瘤细胞。 此外，临床上正在对来自多种来源的干细胞衍生NK细胞产物进行检测，包括来自UCB干细胞或诱导多能干细胞（IPSC）的NK细胞产物。将成年细胞重新编程为多能干细胞，以使其分化为NK细胞并扩展生成最终产物，是基于iPSC的方法的一个独特特征。一项临床试验目前正在招募血液或实体癌患者，以测试这些现成的iPSC衍生NK细胞的安全性。 适应性NK细胞是治疗性NK细胞的另一个新兴来源。适应性NK细胞是一种自然发生的细胞群，在HCMV感染或再激活后在人类中扩增。HCMV UL40衍生肽抗原-HLA-E复合物与NK细胞上NKG2C之间的相互作用，导致NKG2ChiCD57+NK细胞增殖，NKG2ChiCD57+NK细胞下调参与细胞内信号传导的某些蛋白质，包括PLZF、SYK和FcεRIγ。适应性NK细胞具有一些独特的效应器特性，包括增强的ADCC、增强的细胞因子反应和对MDSCs和Treg细胞免疫抑制作用的固有抵抗。目前，三项临床试验正在评估这些适应性NK细胞对各种癌症患者的疗效。 细胞因子诱导记忆样（CIML）NK细胞是异基因细胞治疗的另一种选择，与其他类型的NK细胞产品相比具有独特的优势。CIML-NK细胞在体外通过IL-12、IL-15和IL-18的短暂启动，产生对细胞因子反应增强的NK细胞，并激活持续数周至数月的受体刺激。将这些CIML-NK细胞输注到携带AML异种移植物的小鼠体内可产生强大的抗肿瘤作用并显著延长存活时间。在I期试验中，CIML NK细胞具有良好的安全性，在44%的可评估AML患者（4/9）体内扩增并诱导病情缓解。 6 CAR-NK 嵌合抗原受体（CAR）是一种受体蛋白，它赋予免疫细胞新的能力，以靶向特定的抗原蛋白。CAR-NK细胞免疫疗法比CAR-T细胞免疫疗法更安全，而且NK细胞的安全性已在一些临床领域得到验证。例如，一些I/II期试验显示，同种异体NK细胞输注耐受性良好，不会引起GVHD和明显的毒性。因此，NK细胞是一种适应性更强的CAR载体，而不仅仅局限于自体细胞。 NK细胞上表达的功能性CAR分子由三部分组成：胞外结构域、跨膜区以及胞内的信号结构域。胞外结构域由一个信号肽和识别抗原的单链抗体片段（scFv）组成，一段铰链区将这个结构连接到跨膜区，它也在细胞内连接到包含激活信号的胞内结构域。成功的CAR设计是通过仔细的设计和功能测试相结合来实现的。 载体骨架和启动子 载体骨架包含表达CAR所需的所有元件，如启动子、polyA信号和转录调控片段。 启动子的选择直接影响到转基因的表达水平。目前，对不同启动子在NK细胞系中的CAR表达和功能的比较只有一次报道，而对原代NK细胞没有比较数据。就这一次单个报告来看，还不能确定CAR-NK细胞的最佳启动子。 目前关于CAR-NK细胞的报道显示，多种启动子被用于驱动CAR的表达，无论是细胞系来源的还是原代NK细胞。在原代CAR-NK和CAR-NK细胞系中，病毒启动子（CMV、MPSV、MMLV、SFFV等）比组成性活性启动子（如EF1α、CMV和PGK）更常用。 信号肽 在信号肽中存在着巨大的异质性，这直接转化为不同水平的蛋白质分泌效率。对于CAR-NK和CAR-T细胞，还没有确定最佳信号肽的比较研究。目前，CD8a-SP是原代NK细胞最常用的信号肽序列（16%，71%的研究中未公布）和NK细胞系的免疫球蛋白重链或轻链信号肽（29%）。 单链抗体 单链抗体片段是CAR的肿瘤抗原结合域，该结构域将决定CAR-NK细胞的特异性和功能。 由于单链抗体不是抗体的天然形式，因此重链和轻链的顺序是人工确定的。到目前为止，对于CAR-NK设计，大多数更喜欢VH-VL方向，而不是VL-VH方向。 Fujiwara等人证明重链和轻链的顺序不影响T细胞上抗KDR CAR的表达水平。 此外，细胞可以配备多个单链抗体，从而扩大CAR效应细胞的抗原识别能力。在这里，有多种选择：CARs可以用双元件的载体转导，诱导两个CAR结构的表达；或者将两个单链抗体融合在一个结构中，产生串联单链抗体的“单柄”CAR。虽然这些技术已用于生产CAR-T细胞，但CAR-NK细胞仍未知。 目前大多数临床CAR-T细胞试验都使用了来自小鼠抗体的单链抗体，这增加了抗小鼠IgG细胞宿主抗移植物病的风险，这个问题可以通过人源化或筛选全人抗体避免。然而不幸的是，由于这些CAR受体的嵌合特性，即使是人源化的单链抗体也可能诱导宿主抗独特型免疫反应。幸运的是，在迄今为止数量有限的CAR-NK临床试验中，没有发现与抗CAR免疫反应相关的重大副作用。 连接区 重链和轻链之间的连接区有助于稳定单链抗体的构象，过短会导致多聚体的形成，过长可能导致水解或降低VH和VL结构域之间的关联。对于CAR-NK细胞，五肽GGGGS的多聚体应用最为广泛，通常为3个重复。另一个旨在增强蛋白水解稳定性的连接体是Whitlow“218”连接体：GSTGSGSKPGSGEGSTKG。 目前，虽然大多数CAR-NK研究没有提供连接细节，但已有的研究报道中，有22项使用了G4S连接，有2项应用了218连接。 铰链区 铰链区是连接单链抗体单位和跨膜结构域的CAR细胞外结构区，它通常维持效应细胞中稳健的CAR表达和活性所需的稳定性。大多数CAR-NK构建使用CD8α或CD28胞外结构域的衍生物或基于IgG的铰链区。 铰链区的类型和长度对CAR的功能活动有重要影响。但是目前大多数信息全来自CAR-T领域，能否直接转化为CAR-NK还有待证明。 在CD28和CD8α铰链区之间的直接比较中，发现CD28更有可能促进CAR分子的二聚化，因此，CD28铰链区的CAR产生的激活刺激更强。虽然这可能是有益的，但也可能导致更严重的副作用。 IgG为基础的铰链区也广泛应用于CAR结构。基于IgG铰链区的一个主要优点是结构的灵活性，该结构通常由IgG1或IgG4的FC部分或Fc部分的CH2/CH3结构域组成。铰链区的长度可以调节以适应抗原识别，但研究发现，间隔区越短，细胞因子的产生越高，CAR-T细胞增殖越快，体内持久性和抗肿瘤效果越好。 对于CAR-NK细胞，大多数研究在原代NK细胞（16/35）和CAR-NK细胞系（41/72）中均采用CD8α铰链区。其它使用的铰链区包括CD28、IgG Fc结构域和DAP12。 跨膜结构域  跨膜（TM）结构域连接CAR的胞外结构域和细胞内激活信号结构域，CAR-NK最常用的TM部分来自CD3ζ、CD8和CD28，但其他如NKG2D、2B4、DNAM1也有被使用。 TM结构域的选择影响了CAR结构在细胞功能上的活化程度。通常在NK细胞上表达的分子如DNAM-1、2B4和NKG2D的TM会导致更多的CD107a脱颗粒和更高的细胞毒性，因此，TM的具体来源将决定CAR-NK的活性。 TM结构域的一个重要方面是，最佳TM区域应遵循T细胞或NK细胞上跨膜蛋白的蛋白质自然取向（N端到C端顺序）。NKG2D虽然是一种强大的NK细胞激活剂，然而，天然NKG2D具有C端到N端的跨膜区。 目前，CD8α和CD28修饰的TM在原代CAR-NK细胞中最常见，而CD28是CAR-NK细胞系的首选TM区域。 CAR-NK激活信号 CAR的细胞内激活信号的数量决定了其属于哪一“代”CAR。 第一代CAR-NK细胞与CAR-T细胞一样，只含有CD3ζ信号。第二代和第三代CAR-NK分别携带一个和两个额外的共刺激信号，共刺激分子通常来源于CD28家族（CD28和ICOS）、TNFR家族（4-1BB、OX40和CD27）或SLAM相关受体家族（2B4）。到目前为止，唯一公布的CAR-NK临床试验采用了第二代CAR-NK构建，该构建通过加入IL-15表达和诱导Caspase9增强活性。 目前大多数CAR结构依赖于CD3ζ链信号域，强烈的激活信号对于诱导有效的抗肿瘤反应很重要，但也可能导致效应细胞的快速衰竭。因此，共刺激域的组合可用于校准所需的免疫细胞反应。与基于4-1BB的 CARs相比，基于CD28的CARs表现出更快的效应器特征，诱导更高水平的IFN-γ、颗粒酶B、TNF-α。然而，这种强烈的共刺激信号也会导致活化诱导的细胞死亡（AICD）。 相比较，4-1BB-CD3ζ信号优先诱导记忆相关基因和持续的抗肿瘤活性。原因可能是4-1BB结构域改善了CD28结构域引起的T细胞耗竭。 如上图所示，在CAR-NK细胞系和原代CAR-NK细胞的研究中，CD3ζ几乎被普遍用作主要的激活域，其中大约一半携带一个额外的激活域，通常添加4-1BB或CD28。至于第三代结构，CD28/4-1BB/CD3ζ的组合是最常用的。 7 NK细胞定向接合器 各种免疫逃避机制限制了NK细胞在体内与肿瘤细胞的结合程度，是实现广泛有效的NK细胞治疗的主要障碍。为了增强肿瘤浸润性NK细胞的自然细胞毒性，许多研究团队已经在开发一些分子，使这些细胞以抗原特异性的方式与肿瘤细胞接触。这些分子通常是由多个抗体（通常为单链抗体）组成的双特异或三特异性接合器，使得一个结构域针对NK细胞激活受体，另一个与特定肿瘤相关抗原结合。例如，一种由两个单链抗体组成的三特异性杀伤接合器（TriKE），一个针对NK细胞上的CD16，另一个针对AML细胞的CD33，通过IL-15结构域连接，该结构域旨在增强NK细胞的存活和增殖。 这种抗CD16、IL-15和抗CD33 TriKE（GTB-3550）增强了NK细胞效应器功能的其他几个重要方面，在临床前研究中观察到了改善迁移能力、增加连续杀伤和缩短首次杀伤时间。 在临床前研究中，其他几种NKCE分子也被证明具有强大的抗肿瘤作用。AFM13靶向淋巴瘤相关抗原CD30和CD16a，后者是NK细胞表达的CD16的跨膜形式。AFM13在AACR 2022中表现惊艳，AFM13+脐血来源NK细胞治疗，完全缓解率达到62%。 8 展望 自然杀伤细胞是一组独特的抗肿瘤效应细胞，具有不受MHC限制的细胞毒性、产生细胞因子和免疫记忆等功能，使其成为先天性和适应性免疫反应系统中的关键角色。一些癌症的发生与功能失调的NK细胞有关。因此，修复这种NK细胞可能是抗肿瘤免疫治疗的一个潜在选择。这种修复的一种方法是抑制免疫检查点，即癌细胞通过控制免疫细胞表面的抑制受体进行免疫逃逸。 利用NK细胞与抗体、免疫细胞接合器、CARs和其它检查点抑制剂的组合方法进行试验，这些方法旨在调节抑制检查点和增强抗肿瘤能力。目标是找到一种基于NK细胞的治疗策略，这种策略是安全的，并且具有广泛临床应用所需的确切疗效。 参考文献： 1.Exploring the NK cell platform for cancer immunotherapy. Nat RevClin Oncol. 2020 Sep 15. 2. K Cell-Based Immune Checkpoint Inhibition. Front. Immunol., 13February 2020  3. CAR-expressing NK cells for cancer therapy: a new hope. BiosciTrends. 2020 Sep 6. 4. Chimeric antigen receptornatural killer (CAR-NK) cell design and engineering for cancer therapy. JHematol Oncol. 2021; 14: 73. 往期链接 “小小疫苗”养成记 | 医药公司管线盘点  人人学懂免疫学 | 人人学懂免疫学（语音版）    综述文章解读 | 文献略读 | 医学科普 | 医药前沿笔记 PROTAC技术 | 抗体药物 | 抗体药物偶联-ADC 核酸疫苗 | CAR技术 | 化学生物学 温馨提示 医药速览公众号目前已经有近12个交流群（好学，有趣且奔波于医药圈人才聚集于此）。进群加作者微信（yiyaoxueshu666）或者扫描公众号二维码添加作者，备注“姓名/昵称-企业/高校-具体研究领域/专业”，此群仅为科研交流群，非诚勿扰。 简单操作即可星标⭐️医药速览，第一时间收到我们的推送 ①点击标题下方“医药速览”   ②至右上角“...”  ③点击“设为星标

【导读】 胶质母细胞瘤（GBM）因其具有侵袭性和对传统疗法的耐药性，仍然是肿瘤学一大挑战。 12月11日，浙江大学与浙江工业大学研究人员合作共同在期刊《Advanced Science》上发表了研究论文，题为“Sequential Release HydroLipo System for STING Gene Epigenetic Reprogramming and Immune Activation in Glioblastoma”，本研究中，研究人员开发了一种称作SRHLS的系统，该系统将水凝胶和纳米粒子结合用于控制药物释放。SRHLS可依次释放地西他滨和STING激动剂，通过表观遗传重编程纠正STING信号通路功能障碍，并增强抗肿瘤免疫。根据体外和体内实验结果，SRHLS重塑了肿瘤微环境，显著抑制了肿瘤生长、复发和转移。 这些发现凸显了SRHLS作为治疗GBM有前途的治疗方法的潜力。 https://onlinelibrary-wiley-com.libproxy1.nus.edu.sg/doi/full/10.1002/advs.202408323 背景信息 01 胶质母细胞瘤（GBM）是成人中最常见、最致命的原发性脑肿瘤，占所有胶质瘤的50%。GBM的标准治疗方案包括手术切除，随后进行放化疗联合治疗，并进行辅助化疗。替莫唑胺是GBM的首选化疗药物。其与放疗的联合治疗显著提高了生存率，2年生存率为27.2%，而单纯放疗为10.9%；5年生存率为9.8%，而单纯放疗为1.9%（HR 0.6 [95% CI, 0.5-0.7]；P < 0.001）。然而，尽管有标准治疗方案，GBM患者的中位生存期仅为14-16个月，老年患者的预后更差，平均生存期不足8.5个月。鉴于这种较差的预后，迫切需要为GBM患者开发新的治疗策略。 免疫疗法是癌症治疗的一个快速发展的领域。可是，GBM对这种方法的响应并不显著。例如，在III期临床试验中，靶向免疫检查点抑制剂（如PD-1）的抗体并未改善总体生存率。GBM高度免疫抑制和非免疫原性的肿瘤微环境被认为是其对免疫疗法耐药的主要因素。将免疫抑制的“冷”肿瘤转化为具有免疫活性的“热”肿瘤以增强免疫响应是一个有前途的策略。由于其在局部具有强烈的免疫刺激作用，STING途径正受到越来越多的关注，成为有前途的免疫疗法靶点。然而，GBM细胞中STING基因启动子的功能突变或表观遗传沉默往往会损害STING信号通路，这可能导致内在的免疫抑制。 地西他滨（DAC）是一种DNA甲基转移酶抑制剂。在至少一半的黑色素瘤细胞系中，已显示出通过抑制DNA甲基化来恢复功能性STING信号传导的潜力，增强免疫识别，并通过上调MHC I分子来杀死肿瘤细胞。这改善了STING激动剂对STING的激活和I型干扰素的诱导作用，从而通过CD8+ T细胞依赖性免疫应答使小鼠模型中的肿瘤消退。因此，必须开发一种系统，首先释放DAC来激活STING信号，然后缓慢释放STING激动剂来逆转免疫抑制，从而有效治疗GBM。然而，实现这一目标面临众多临床挑战。 通过SRHLS的协同作用，按顺序递送DAC和STING激动剂可协同激活免疫响应并抑制体内肿瘤进展 02 研究人员在免疫功能正常的C57BL/6小鼠中，利用荧光素酶标记的GBM细胞建立了皮下模型。在治疗后第6天，DACgel@lip、gel@diABZIlip和DACgel@diABZIlip组的平均荧光强度分别为对照组的107.3%、63.0%和9.2%，P值分别为0.88、0.24和0.02。在第12天，DACgel@diABZIlip组显示出显著更强的肿瘤抑制作用，对照组、DACgel@lip组和gel@diABZIlip组的荧光强度分别为8.3%、13.0%和16.4%，进一步证明了DAC连续STING激动剂疗法的有效性。这一发现与最终的肿瘤大小和重量测量结果一致，连续释放组的肿瘤大小和重量明显低于单药治疗组。 在C57BL/6小鼠皮下胶质母细胞瘤模型中，SRHLS的体内治疗效果 为了探究这些治疗方法对TME的影响，研究人员通过流式细胞术分析了肿瘤和脾脏中的免疫细胞亚群。连续释放组显示出肿瘤浸润的CD8+T和NK细胞功能增强，TNF-α和CD107a表达更高。TNF-α是由多种免疫细胞产生的强大的促炎细胞因子，是调节炎症和肿瘤免疫的关键参与者。CD107a是NK和T细胞在脱颗粒过程中暴露出的细胞毒性功能标记物。相比之下，单药STING激动剂组的细胞因子水平与对照组相比仅略有或没有变化，这突显出GBM细胞在TME中具有受损的STING通路，从而导致免疫逃避，进而降低了免疫疗法的疗效。这些结果表明，SRHLS在体内减轻了免疫疗法的耐药性，为GBM提供了潜在的新治疗策略。 SRHLS 能有效抑制胶质母细胞瘤术后复发和转移 03 即使经过标准的手术切除和化放疗，GBM患者仍会面临极其严峻的挑战，复发率极高。复发的GBM更加具有侵袭性，患者的生存时间通常仅限于12个月以内。控制GBM的侵袭和复发仍然是当前治疗的关键挑战。研究人员建立了一种基于不完全手术切除（保留约5%的肿瘤残留物）的小鼠GBM复发模型，以测试SRHLS介导的持久免疫反应对抗复发和转移的效果。 首先，研究人员对切除的肿瘤组织进行免疫荧光分析。研究人员还分析了CGGA数据库中原发性GBM患者的mRNA数据。手术切除肿瘤后，根据肿瘤体积测量，联合治疗组的复发迹象明显减少，而DACgel@lip和gel@diABZIlip组没有有效地抑制肿瘤的再生。复发肿瘤的流式细胞术分析显示各组间各种浸润免疫细胞的比例无显著差异。这表明免疫细胞的功能被改变，以维持持续的肿瘤杀伤活性。 研究人员将肿瘤细胞皮下注射到原发肿瘤对侧体部建立转移模型。同样，与其他组相比，DACgel@diABZIlip治疗抑制了转移性肿瘤的生长和进展。这些结果表明，SRHLS可以产生持久的免疫记忆，从而对抗肿瘤的复发和转移。 研究意义 04 本研究提供了强有力的证据，证明SRHLS是增强GBM免疫治疗效果的有前景的解决方案，未来的研究应集中在改进该递送系统并探索其在临床环境中的应用，从而可能彻底改变GBM和其它顽固性恶性肿瘤的治疗前景。 【参考资料】 https://onlinelibrary-wiley-com.libproxy1.nus.edu.sg/doi/full/10.1002/advs.202408323 【关于投稿】 转化医学网（360zhyx.com）是转化医学核心门户，旨在推动基础研究、临床诊疗和产业的发展，核心内容涵盖组学、检验、免疫、肿瘤、心血管、糖尿病等。如您有最新的研究内容发表，欢迎联系我们进行免费报道（公众号菜单栏-在线客服联系），我们的理念：内容创造价值，转化铸就未来！ 转化医学网（360zhyx.com）发布的文章旨在介绍前沿医学研究进展，不能作为治疗方案使用；如需获得健康指导，请至正规医院就诊。 热门推荐活动 点击免费报名 🕓 线上｜2024年12月6日-2025年1月16日 ▶ 《我的2024》 🕓 全国｜2024年12月-2025年03月 ▶ 中国转化医学产业大会 🕓 上海｜2024年12月18日 ▶ 医疗科技成果转化论坛 🕓 上海｜2025年02月28日-03月01日 ▶ 第四届长三角单细胞组学技术应用论坛暨空间组学前沿论坛 点击对应文字 查看详情