靶向LIV1的TLR7/8双重激动剂免疫调节偶联物的发现与抗肿瘤机制研究

本研究针对免疫检查点抑制剂(ICB)治疗中"冷肿瘤"患者响应率低的难题，开发了首个靶向锌转运蛋白LIV1的TLR7/8双重激动剂免疫调节偶联物(IMC)。通过创新性设计可裂解连接子和TLR7偏向型激动剂负载，实现了肿瘤微环境(TME)特异性免疫激活，在保持系统安全性的同时显著增强髓系细胞活化和T细胞招募，为ICB耐药患者提供了新型治疗策略。

　　

癌症免疫治疗领域面临的核心挑战是"冷肿瘤"对免疫检查点抑制剂(ICB)的无应答问题。这类肿瘤缺乏浸润性T细胞，犹如免疫系统的"荒漠"。尽管Yervoy、Keytruda等ICB药物已取得突破，但约40%患者因肿瘤微环境(TME)的免疫抑制状态而治疗失败。传统Toll样受体(TLR)激动剂虽能激活先天免疫，但全身给药会导致严重的细胞因子风暴。如何精准"点燃"冷肿瘤而不引发系统性炎症，成为亟待解决的科学难题。

在这项发表于《Journal of Medicinal Chemistry》的研究中，研究人员开创性地将肿瘤靶向技术与免疫激动剂相结合。他们选择LIV1——一种在乳腺癌、前列腺癌等高表达而正常组织低表达的锌转运蛋白作为导航标，通过抗体偶联技术递送TLR7/8双重激动剂。这种设计犹如给免疫系统安装了"GPS导航"和"涡轮增压"，既能精准定位肿瘤部位，又能同时激活多条免疫通路。

研究团队运用了多项关键技术：1)基于结构活性关系(SAR)优化获得TLR7偏向型小分子激动剂；2)创新性PEG化可裂解连接子设计；3)细菌转谷氨酰胺酶(BTG)定点偶联技术；4)人源化小鼠模型和患者来源肿瘤类器官(PDX)评价体系；5)采用表面等离子共振(SPR)和质谱联用技术进行质量属性分析。样本来源于商业供应商(BioIVT)和合作组织库的临床标本。

TLR7/8双激动剂负载的特性
通过晶体结构解析(PDB:9mhv/9mhw)确认化合物1与TLR7/8的结合模式，该分子在报告基因实验中显示TLR7/TLR8活性比为1:10。全血实验证实其可诱导IFNα、TNFα等细胞因子，且在小鼠模型中展现快速清除特性(清除率>肝血流)，这些特性有效降低了系统毒性风险。

连接子优化与先导IMC鉴定
研究对比了多种连接子设计，最终选定在苯氨基甲酸酯(PAB)上引入PEG4的策略。这种结构在保持裂解效率的同时，通过亲水性平衡解决了偶联物聚集问题。HIC色谱显示偶联后保留时间仅偏移3-5分钟，SEC证实单体纯度>95%，冻融实验证明制剂稳定性良好。

LIV1抗体与偶联物表征
流式细胞术证实抗体可特异性结合人源和食蟹猴LIV1。pHrodo标记实验显示IMC内化动力学与裸抗体相当(2-3小时启动，10小时达平台期)。SPR分析发现IMC与FcγR结合亲和力(K_D
)降低2-5倍，其中对hCD16a-V158的K_D
从54 nM降至289 nM，这为后续Fc工程化改造提供了依据。

体外功能评价
在PBMC-肿瘤细胞共培养体系中，IMC显著上调PD-L1表达(50 μg/mL时增加8倍)，且效应与LIV1表达量正相关：高表达MCF7细胞(175,000抗原/细胞)的EC₅₀
比中表达MDA-MB-231(32,000抗原/细胞)低10倍。患者来源肿瘤切片实验显示，LIV1阳性组IP-10分泌量是阴性组的15倍，证实了靶向特异性。通过构建Fc活性/无效突变体，发现FcγR结合贡献了约60%的免疫激活效应。

体内抗肿瘤活性
在CT26-LIV1同源移植模型中，单次3 mg/kg剂量即实现60%完全缓解(CR)。关键机制研究发现：1)肿瘤局部IFNα水平比外周血高20倍；2)使用IFNAR1阻断抗体可完全消除疗效；3)应答组肿瘤内IP-10水平持续高于非应答组5倍以上，提示TLR7/8-IFN轴是核心作用机制。

食蟹猴毒理学研究
Q3W×2给药方案显示3.6 mg/kg为安全剂量，7.2 mg/kg时出现可逆性发热和食欲减退。药代动力学呈现典型ADA效应：二次给药后抗体暴露量下降80%，伴随游离负载的突释。细胞因子风暴相关指标(IL-6、IFNα2a)在≥3.6 mg/kg组瞬时升高，但与临床前数据相比，猴模型预测的NOAEL(未观察到不良反应剂量)更为保守。

这项研究的意义在于建立了"三位一体"的创新治疗范式：1)靶向递送解决TLR激动剂的系统毒性；2)双通路激活克服单TLR亚型应答不足；3)Fc效应增强肿瘤抗原提呈。尽管ADA反应提示需要优化给药方案，但该IMC成功将"冷肿瘤"转化为"热肿瘤"，为联合ICB治疗提供了新选择。晶体结构指导的TLR7偏向型设计尤为关键，既保留了TLR8的髓系激活能力，又通过降低IL-6/TNFα产生规避了细胞因子风暴风险。未来可进一步探索与其他免疫调节剂的序贯治疗方案，以及LIV1表达水平的伴随诊断策略。