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本文聚焦二叶亭及其衍生物，阐述其作为质子泵（V-ATPase）抑制剂，在抗肿瘤和免疫调节方面的活性。探讨 V-ATPase 在癌症免疫治疗中的作用，分析二叶亭及其衍生物的构效关系、作用机制，为癌症免疫治疗新佐剂开发提供思路。
引言
免疫监视在清除早期癌细胞中发挥着重要作用，但实体瘤却发展出了一套保护系统，以逃避这种检测，从而躲避免疫破坏。如今，癌症免疫疗法，像免疫检查点抑制剂（ICIs）和过继细胞疗法，已成为颇具前景的癌症治疗策略。其中，基于细胞的免疫疗法（CBIs），如嵌合抗原受体 T（CAR-T）细胞疗法和嵌合抗原受体自然杀伤（CAR-NK）细胞疗法，在对抗血液系统恶性肿瘤方面效果显著。然而，当应用于实体瘤治疗时，由于肿瘤微环境（TME）中的免疫逃逸（IE）机制，这些 CBIs 面临着巨大挑战。
癌细胞会产生细胞外囊泡（EVs），它携带肿瘤抗原，参与细胞间通讯和免疫逃逸，因此工程化的 EVs 被视为癌症免疫治疗的重要靶点。基于此，免疫疗法为非小细胞肺癌和小细胞肺癌（NSCLC 和 SCLC）的治疗带来了希望，这两种癌症侵袭性强，此前治疗方案有限。ICIs 能与细胞表面蛋白结合，阻断免疫抑制信号，可作为单一疗法或联合疗法用于 SCLC 的潜在治疗，常见的有程序性死亡受体 1（PD-1）、程序性死亡配体 1（PD-L1）和细胞毒性 T 淋巴细胞相关抗原 4（CTLA-4）的抑制剂 。
T 细胞，包括 CD4+和 CD8+细胞，是 TME 的重要组成部分，对免疫治疗至关重要。其中，T 细胞耗竭是癌细胞免疫逃逸的主要原因之一，而 T 细胞浸润能够识别并攻击癌细胞，在抗肿瘤免疫反应中起着关键作用。目前，靶向 CD19 的 CAR-T 疗法已在临床上用于治疗某些血液系统肿瘤。从结构上看，CAR-T 细胞包含细胞外、跨膜和细胞内区域。细胞外区域负责特异性结合靶抗原，细胞内区域用于激活 T 细胞，二者由跨膜区域连接。为保障患者生存，理想的抗原靶点应在癌细胞中表达，而不在正常细胞中表达。因此，多种药物针对多个靶点的联合疗法，可提高 CAR-T 疗法的疗效和安全性，多靶点 CAR-T 在实体瘤治疗中展现出了潜力。
自然杀伤（NK）细胞通过不同机制识别并应对病毒和恶性病原体，在宿主癌症免疫监视系统中发挥着关键作用。CAR-NK 疗法作为一种有前景的癌症免疫疗法，相比 CAR-T 疗法具有独特优势，如安全性更高，且有用于异基因治疗的潜力。例如，发现猫 McDonough 肉瘤（FMS）样酪氨酸激酶 3（FLT3）的表面表达主要局限于造血干细胞（HSCs）的 CD34+CD38?亚群，急性髓系白血病（AML）可能由此发生。随后，经工程改造、表达识别 FLT3 的 CAR 的现成异基因人 NK 细胞（FLT3-CAR-NK）展现出了潜在的抗白血病活性。此外，CAR-NK 细胞也在探索用于实体瘤的治疗。
一些天然产物对免疫细胞，如巨噬细胞、CD8+T 细胞、NK 细胞和树突状细胞（DCs）具有显著活性，还能抑制免疫抑制因子。目前，这些天然产物在针对自身免疫性疾病、癌症和感染的免疫调节活性方面已得到广泛研究。而且，许多天然化合物可通过引发内质网（ER）应激、自噬和活性氧（ROS）产生，诱导免疫原性细胞死亡（ICD）并释放损伤相关分子模式（DAMPs） 。这些物质还能激活抗肿瘤免疫反应，辅助癌症治疗，这表明可从天然产物中设计和发现新的癌症免疫治疗策略。
质子泵（PP），即液泡型 H+-ATP 酶（V-ATPase），能跨细胞膜泵送质子，调节多种信号通路的活性，还参与细胞毒性 T 淋巴细胞、细胞外囊泡（EV）内吞和先天免疫反应（IIR）。作为强效的 V-ATPase 抑制剂，二叶亭及其衍生物展现出了有前景的抗肿瘤和免疫调节活性，后续将详细讨论。本文还将阐述 V-ATPase 在癌症免疫治疗中的作用，二叶亭及其衍生物的构效关系（SARs）、细胞毒性、V-ATPase 抑制活性以及作用机制。
V-ATPase 及其在癌症和免疫系统中的功能
V-ATPase 是一个大型复合物，由 ATP 水解结构域（V1）和质子转运结构域（V0）组成，作为一种与内体或溶酶体膜相关的质子泵发挥作用。该泵能酸化多种细胞内细胞器，并在多种不同细胞类型的细胞膜上泵送质子，因此它参与膜运输、蛋白质降解、病毒和毒素进入细胞、骨吸收、pH 稳态以及肿瘤细胞侵袭。
二叶亭，一种强效的植物源 V-ATPase 抑制剂
木脂素是一大类源自植物的天然二聚苯丙烷类化合物，其中芳基四氢萘和芳基萘木脂素分别是抗肿瘤先导化合物鬼臼毒素和叶下珠素的母体化合物。芳基萘木脂素内酯主要从爵床科、唇形科、亚麻科、肉豆蔻科、叶下珠科和芸香科植物中分离得到。这些木脂素含有萘环而非四氢萘环结构单元。
二叶亭及其衍生物的潜在抗肿瘤活性
二叶亭能抑制 V-ATPase 活性，对多种人类癌细胞系具有细胞毒性。研究发现，它对人 SGC7901 胃癌细胞系以及 TE-1 和 ECA-109 食管鳞癌细胞系均有细胞毒性。同样，一些二叶亭 β- 羟基氨基衍生物也显示出细胞毒性和 V-ATPase 抑制作用。另一组二叶亭杂环衍生物对多种人类癌细胞具有细胞毒性，其中 7-O-[7-(N 相关衍生物表现突出。
二叶亭衍生物的免疫调节特性
V-ATPase 参与先天免疫反应（IIR），细胞毒性 T 淋巴细胞（CTLs）在免疫突触（IS）释放细胞毒性蛋白时需要它。此外，V-ATPase 失活会导致溶酶体功能障碍，这可能增强针对细菌感染的先天免疫力，而 Lamtor5 与 ATP6V1A 相互作用以自我调控免疫反应。基于此，设计并制备了一种异喹啉衍生物 F10（32） 。
二叶亭及其衍生物通过靶向 V-ATPase 的抗病毒潜力
病毒可用于诱导细胞死亡和开发癌症疫苗，溶瘤病毒能诱导免疫原性肿瘤细胞死亡。它们在癌症和免疫之间架起了桥梁，在癌症免疫治疗中发挥着一定作用。V-ATPase 能酸化细胞内细胞器，细胞内 pH 对包括病毒在内的所有生物体的生存都至关重要，因为病毒利用内体酸化进入宿主细胞。V-ATPase 还通过对病毒的作用调节 IIR。
总结与讨论
二叶亭及其衍生物通过抑制 V-ATPase 发挥潜在的抗肿瘤活性，部分化合物还能与微管蛋白和拓扑异构酶 II（topo II）这两个重要的抗癌靶点相互作用。此外，这些化合物还通过靶向其他蛋白质和信号通路，如肌浆网 / 内质网钙 ATP 酶 2（SERCA2）和 β- 连环蛋白信号通路，或诱导细胞凋亡和自噬来展现抗肿瘤活性 。然而，V-ATPase、微管蛋白、topo II 之间的相关性，以及它们与其他靶点和信号通路在介导二叶亭及其衍生物抗肿瘤活性中的协同作用，仍有待进一步研究。这些研究将为开发基于二叶亭及其衍生物的新型癌症免疫治疗药物提供更坚实的理论基础。
