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免疫疗法在急性髓系白血病（AML）等癌症治疗中受限，因缺乏肿瘤特异性靶点。研究人员开展针对细胞表面 RNA 结合蛋白的研究，发现核仁磷酸蛋白（NPM1）可作为靶点，开发的单克隆抗体 mAb2 在多种模型中展现抗肿瘤活性。这为癌症治疗提供新策略。
在癌症治疗领域，免疫疗法近年来发展迅速，为众多癌症患者带来了新的希望。然而，在急性髓系白血病（AML）和其他癌症的治疗中，免疫疗法却遭遇了瓶颈。目前，免疫疗法的效果受到肿瘤特异性靶点缺乏的严重制约。由于许多在 AML 细胞上高表达的抗原，在健康的关键组织，如造血干细胞上也同样存在，这使得针对这些靶点的治疗往往会产生严重的副作用，限制了免疫疗法在临床上的应用。因此，寻找新的肿瘤特异性靶点，成为了癌症免疫治疗领域亟待解决的关键问题。
为了攻克这一难题，来自波士顿儿童医院、剑桥大学等多个研究机构的研究人员开展了深入研究。他们将目光聚焦于细胞表面的 RNA 结合蛋白，试图从中找到新的肿瘤特异性靶点。经过一系列的实验探索，研究人员取得了重要突破。他们发现 RNA 结合蛋白和糖基化 RNA（glycoRNAs）会在癌细胞表面形成精确组织的纳米结构域。其中，核仁磷酸蛋白（NPM1）作为一种在多种肿瘤类型中大量存在的细胞表面蛋白（csNPM1），引起了研究人员的极大关注。在 AML 中，csNPM1 在白血病母细胞和白血病干细胞上表达，而在正常造血干细胞上却不存在。基于这一发现，研究人员开发了一种靶向 csNPM1 的单克隆抗体（mAb2）。在多种同基因和异种移植的 AML 模型，包括患者来源的异种移植模型中，mAb2 都展现出了强大的抗肿瘤活性，并且没有明显的毒性。此外，研究还表明 csNPM1 可作为实体瘤的靶点。该研究成果发表在《Nature Biotechnology》上，为癌症免疫治疗开辟了新的方向。
在研究过程中，研究人员运用了多种关键技术方法。他们通过细胞表面蛋白质组分析，鉴定出 NPM1 为潜在的细胞表面蛋白。利用共聚焦显微镜和超分辨率（SR）单分子定位显微镜技术，对 csNPM1 在细胞表面的定位和组织形式进行研究。借助细胞表面邻近标记技术结合质谱分析，探索 csNPM1 的分子邻域。同时，通过构建多种小鼠和人类癌症模型，并进行体内和体外实验，评估 mAb2 的治疗效果。样本队列来源包括健康供体、AML 患者以及多种小鼠癌症模型。
研究结果具体如下：
- 全长 NPM1 在活细胞表面表达：研究人员通过对细胞表面蛋白质组的分析，发现至少有七个数据集显示 NPM1 在细胞表面富集。通过多种实验方法，如 Western blot、共聚焦显微镜成像等，证实了全长 NPM1 存在于细胞表面，且部分 NPM1 会发生糖基化修饰。
- csNPM1 的超分辨率定位：利用超分辨率显微镜技术对 csNPM1 进行研究，发现其在 AML 细胞表面形成大小均匀、分布规律的纳米簇。通过分析，得出 csNPM1 簇的直径在不同细胞系中有差异，且簇间距和每个簇的定位数量也呈现一定规律。
- csNPM1 的分子邻域：采用细胞表面邻近标记策略，研究发现 csNPM1 在白血病细胞表面会聚集形成富含 RNA 结合蛋白（RBP）的纳米结构域，周围存在许多其他 csRBPs 和 glycoRNAs。
- csNPM1 在人类和小鼠 AML 模型中的表达：在多种人类白血病细胞系和原发性小鼠 AML 模型中，都检测到了 csNPM1 的表达。并且，无论是野生型还是突变型的 NPM1 都能到达细胞表面。
- 靶向 csNPM1 单克隆抗体的开发：研究人员构建了靶向 NPM1 的小鼠 IgG2a 抗体（mAb2），该抗体能够特异性结合 csNPM1，且与其他抗体相比，具有独特的结合模式和特异性。通过功能遗传学实验进一步验证了 mAb2 的特异性。
- csNPM1 在原发性 AML 中的存在：对原发性人类 AML 样本进行分析，发现 AML 母细胞中 csNPM1 的表达水平显著高于同型对照，表明 csNPM1 可作为基因型无关的 AML 标记物。
- csNPM1 是一种髓系偏向性标记物，对健康造血干细胞影响小：研究发现 mAb2 在健康造血细胞上的结合较少，对正常造血功能影响极小，在体内实验中未观察到明显毒性。
- mAb2 在小鼠 AML 模型中的体内疗效：在多种小鼠 AML 模型中，mAb2 治疗显著降低了白血病负担，延长了小鼠生存期。其作用机制依赖于抗体依赖的细胞毒性（ADCC）和 / 或补体依赖的细胞毒性。
- mAb2 靶向白血病干细胞：mAb2 能够靶向白血病干细胞相关亚群，减少其在骨髓中的比例，并且对白血病干细胞的功能产生抑制作用。在人类样本中，也发现 mAb2 能选择性结合恶性骨髓中造血干细胞样群体表面的 csNPM1。
- mAb2 实现体内靶向实体瘤：在多种人类和小鼠实体瘤模型中，mAb2 在部分肿瘤上有不同程度的结合，并能在体内抑制 csNPM1 阳性实体瘤的生长。
研究结论和讨论部分指出，该研究首次揭示了 NPM1 可存在于细胞表面，并且其分子邻域包含多种 csRBPs 和 glycoRNAs。虽然目前尚未完全阐明 csNPM1 表面表达的机制，但研究表明其可能与蛋白质糖基化有关。csNPM1 作为肿瘤特异性靶点，具有重要的临床应用潜力。mAb2 的成功开发为 AML 和其他癌症的治疗提供了新的策略，有望克服现有疗法的局限性。未来，进一步研究 csNPM1 和其他 csRBPs 在肿瘤发生中的作用机制，以及开发更多基于这些靶点的治疗方法，将为癌症患者带来更多的希望。
