靶向LRBA通过触发CTLA4降解增强抗肿瘤免疫的新型癌症免疫治疗策略

《Nature Communications》：Targeting LRBA triggers CTLA4 degradation and antitumor immunity for cancer immunotherapy

本研究针对免疫检查点抑制剂（特别是抗CTLA4单抗）严重免疫相关不良事件（irAEs）这一临床难题，开展了靶向LRBA-CTLA4相互作用的小分子抑制剂研究。研究人员通过高通量筛选发现LC427能特异性抑制LRBA-CTLA4相互作用，诱导CTLA4溶酶体降解，增强CD8+T细胞存活和功能，在多种小鼠肿瘤模型中展示显著抗肿瘤活性且不引发irAEs。该研究为开发更安全有效的癌症免疫治疗提供了新策略。

　　

在癌症免疫治疗领域，免疫检查点抑制剂无疑是一场革命性的突破。抗CTLA4和抗PD1/PD-L1单克隆抗体通过解除T细胞受到的抑制，成功让许多晚期癌症患者获得了长期生存的机会。然而，这场胜利背后隐藏着一个严峻挑战：免疫相关不良事件（irAEs）。特别是抗CTLA4抗体，虽然疗效显著，但常常引发严重的自身免疫样毒性反应，导致不少患者不得不中断治疗。如何在保持抗肿瘤效果的同时降低毒性，成为当前癌症免疫治疗最迫切的临床需求之一。

CTLA4作为最早被发现的免疫检查点分子，其调控机制复杂而精细。近年来研究发现，脂多糖应答米色锚定蛋白（LRBA）在调控CTLA4的细胞内运输和降解中扮演关键角色。LRBA通过直接与CTLA4的胞质尾部相互作用，指导CTLA4在溶酶体中的降解过程。这一发现来自对LRBA缺陷患者的观察：这些患者会出现严重的自身免疫疾病和CTLA4蛋白的缺失，表型与CTLA4缺陷患者惊人相似。这种密切的功能联系让研究人员思考：能否通过靶向LRBA来调控CTLA4，从而开发出更安全的免疫治疗策略？

近日发表在《Nature Communications》上的研究给出了肯定回答。由何宝坤和高岳领导的研究团队发现，靶向LRBA的小分子化合物LC427能够特异性破坏LRBA与CTLA4的相互作用，促进CTLA4的降解，从而有效激活抗肿瘤免疫，同时在临床前模型中展现出良好的安全性特征。

研究团队运用了多种关键技术方法：通过高通量筛选和基于结构的药物设计发现先导化合物；利用纳米荧光素酶互补报告系统验证分子相互作用；采用免疫共沉淀、等温滴定量热术和分子对接分析结合特性；通过蛋白质组学分析信号通路变化；建立多种小鼠肿瘤模型（包括MC38、CT26结直肠癌模型和B16-GMCSF黑色素瘤模型）评估体内疗效；使用单细胞RNA测序分析肿瘤免疫微环境；并利用DSS诱导的结肠炎模型评估免疫相关毒性。

LRBA是抗肿瘤免疫的负调控因子

研究人员首先在临床样本中证实了LRBA与CTLA4的表达正相关，且LRBA高表达与肿瘤微环境中CD8⁺T细胞浸润减少相关，提示LRBA可能负向调控抗肿瘤免疫。在动物实验中，LRBA基因敲除确实能抑制MC38肿瘤生长，进一步支持了这一假设。

发现LRBA-CTLA4相互作用抑制剂LC427

团队开发了基于纳米荧光素酶（Nluc）互补的报告系统，用于筛选能破坏LRBA-CTLA4相互作用的小分子。经过对4501种化合物的筛选和结构优化，最终获得了活性化合物LC427。该分子能直接结合LRBA的PH-BEACH结构域，有效抑制LRBA与CTLA4的相互作用，半数抑制浓度（IC₅₀）为0.18μM。

LC427触发CTLA4溶酶体降解

机制研究表明，LC427通过破坏LRBA与CTLA4的结合，促使CTLA4进入溶酶体降解途径。在氯喹（CQ）抑制溶酶体功能后，LC427诱导的CTLA4降解被逆转，证实了这一降解途径的特异性。

LC427增强T细胞功能

在功能实验中，LC427处理显著降低了活化T细胞（尤其是CD8⁺T细胞）表面和细胞内的CTLA4水平，同时促进T细胞增殖、减少凋亡、增强细胞因子产生和肿瘤杀伤能力。这些效应在LRBA敲低或CTLA4缺失的T细胞中消失，表明其特异性。

LC427展示强大抗肿瘤活性

在多种小鼠肿瘤模型中，口服LC427表现出显著的抗肿瘤效果，能增加肿瘤内CD8⁺T细胞浸润，减少CTLA4⁺T细胞。单细胞RNA测序分析显示，LC427处理后的肿瘤免疫微环境呈现更强烈的炎症特征。

抗肿瘤活性依赖T细胞

在免疫缺陷NSG小鼠或T细胞缺失的小鼠中，LC427的抗肿瘤效果消失，证明其作用依赖于适应性免疫系统，特别是T细胞。

LRBA/CTLA4通路是关键机制

过继性T细胞转移实验证实，LC427的抗肿瘤效果需要LRBA和CTLA4的参与。在Ctla4^+/-小鼠中，LC427的疗效减弱，而CTLA4激动剂阿巴西普（abatacept）也能部分逆转LC427的效果。

与抗PD1的协同作用

LC427与抗PD1抗体联用，在结直肠癌和黑色素瘤模型中均显示出协同抗肿瘤效果，甚至能使抗PD1耐药的B16-GMCSF肿瘤部分消退。

良好的安全性特征

在DSS诱导的结肠炎模型中，抗CTLA4抗体加重了结肠炎症和全身性细胞因子风暴，而LC427处理的小鼠则未出现这些严重irAEs，显示出更好的安全性。

研究结论与讨论部分指出，LC427代表了一类新型免疫治疗药物，其作用机制与现有抗CTLA4抗体有本质区别。传统抗体主要通过抗体依赖性细胞介导的细胞毒性（ADCC）效应耗竭调节性T细胞（Treg）和重塑肿瘤微环境，这可能同时贡献了疗效和毒性。而LC427主要作用于细胞内在的CTLA4通路，通过促进CTLA4降解来增强CD8⁺T细胞的存活和功能，这种机制可能更有利于实现疗效与安全性的平衡。

值得注意的是，LC427不影响可溶性CTLA4（sCTLA4）的水平，而sCTLA4被认为在维持外周免疫耐受中起作用，这可能是其irAEs风险较低的另一原因。此外，LC427口服给药、半衰期短（2.6小时）的特点，也为实现更灵活、可控的治疗方案提供了可能。

该研究不仅验证了靶向LRBA-CTLA4相互作用治疗癌症的可行性，更重要的是提供了一种可能突破当前免疫治疗瓶颈的新策略。随着进一步临床开发的推进，这类小分子抑制剂有望为更多癌症患者带来希望。