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本综述系统解析糖基化、磷酸化等PTMs如何调控PD-1/PD-L1等免疫检查点的稳定性与功能(如PD-1 N58糖基化),揭示这些修饰通过影响免疫检查点抑制剂(ICIs)疗效导致肿瘤免疫逃逸的机制,并创新性提出靶向UFMylation、乳酸化等新兴PTMs的治疗策略,为克服免疫治疗耐药提供新视角。
免疫检查点与肿瘤免疫治疗
免疫检查点抑制剂(ICIs)如抗CTLA-4和抗PD-1/PD-L1抗体已变革癌症治疗,但低应答率和耐药性仍是挑战。蛋白翻译后修饰(PTMs)通过调控免疫检查点的表达、定位和功能,显著影响免疫治疗效果。本文综述了PTMs对免疫检查点的调控机制及靶向策略。
免疫检查点的功能与分类
负向免疫调节分子
- CTLA-4:在淋巴结中抑制T细胞初始活化,与CD80/CD86结合亲和力高于CD28。Ipilimumab(抗CTLA-4单抗)是首个获批的ICI,但易引发自身免疫副作用。
- PD-1/PD-L1:PD-1表达于T细胞、NK细胞等,与肿瘤细胞上的PD-L1/PD-L2结合抑制T细胞活性。抗PD-1(如Nivolumab)和抗PD-L1(如Atezolizumab)成为肿瘤免疫治疗基石。
- 新兴靶点:
- LAG-3:与MHC-II结合抑制CD8+T细胞功能,Relatlimab(抗LAG-3)联合Nivolumab获批治疗黑色素瘤。
- TIM-3:诱导T细胞耗竭,抗TIM-3抗体联合PD-1阻断剂处于临床试验阶段。
- CD47/SIRPα:传递"别吃我"信号,Magrolimab(抗CD47)联合阿扎胞苷治疗AML显示潜力。
正向免疫调节分子
- 共刺激受体:如GITR、OX40、4-1BB、ICOS,可增强T细胞活性。例如ICOS激动剂联合PD-1抑制剂在临床试验中评估。
PTMs调控免疫检查点的机制
经典PTMs
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糖基化(Glycosylation)
- PD-L1:N192/200/219位糖基化稳定其结构并促进与PD-1结合。糖基转移酶(如STT3、B3GNT3)和调控蛋白(如AMPK、IL-6-JAK1)驱动该过程。
- PD-1:N58糖基化维持膜定位及与PD-L1互作。
- B7-H4/B7-H6:糖基化抑制泛素化降解,维持蛋白稳定性。
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磷酸化(Phosphorylation)
- PD-L1:GSK3β介导T180/S184磷酸化引发泛素化降解;CK2抑制则稳定PD-L1。
- TIM-3:Y265磷酸化增强其免疫抑制功能。
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泛素化(Ubiquitination)
- 降解调控:E3泛素连接酶(如β-TrCP、SPOP)促进PD-L1降解;去泛素化酶(如USP7、OTUB1)则稳定PD-L1。
新兴PTMs
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酰化修饰
- 乙酰化:CBP/p300乙酰化PD-L1促进其核转位;HDAC2去乙酰化则抑制该过程。
- 琥珀酰化:CPT1A介导PD-L1 K129琥珀酰化,促进溶酶体降解。
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代谢相关修饰
- O-GlcNAc化:抑制PD-L1溶酶体降解,促免疫逃逸。
- 乳酸化(Lactylation):肿瘤微环境中乳酸积累驱动组蛋白H3K18la乳酸化,激活PD-L1转录。
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棕榈酰化(Palmitoylation)
- PD-L1 C端棕榈酰化(由ZDHHC3介导)抑制泛素化降解;FASN抑制剂可阻断此过程。
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泛素样修饰