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靶向降解sICOSL逆转细胞毒性T细胞功能障碍:乳腺癌免疫治疗新策略
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月25日 来源:Experimental Hematology & Oncology 9.4
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本研究针对乳腺癌化疗后细胞毒性T细胞(CTL)功能障碍导致免疫逃逸的难题,发现可溶性ICOS配体(sICOSL)通过诱导ICOS内化降解抑制CTL功能。研究团队开发了纳米抗体-DPP4融合蛋白,特异性降解肿瘤微环境中的sICOSL,揭示了EZH2-DPP4-sICOSL-ICOS调控通路,为逆转化疗诱导的免疫抑制提供了新靶点。
在乳腺癌治疗领域,化疗后肿瘤微环境(TME)中细胞毒性T细胞(CTL)的功能障碍一直是导致治疗失败的关键因素。尽管化疗药物能直接杀伤肿瘤细胞,但越来越多的证据表明,化疗同时会诱导免疫抑制性微环境的形成,使得CTL丧失杀伤能力。这种"冷肿瘤"现象严重限制了化疗疗效,患者5年生存率难以突破50%。更令人困惑的是,某些化疗药物如紫杉醇、蒽环类药物在临床使用中会引发矛盾的免疫调节作用——既能激活CTL又导致其功能耗竭。这种"双刃剑"效应背后的分子机制亟待阐明,而寻找逆转CTL功能障碍的靶点成为提高乳腺癌治疗效果的重要突破口。
华中科技大学同济医学院附属协和医院乳腺甲状腺外科的研究团队在《Experimental Hematology & Oncology》发表的重要研究成果,首次揭示了可溶性ICOS配体(sICOSL)在化疗诱导的CTL功能障碍中的核心作用。通过多组学分析临床样本结合动物实验,研究人员发现化疗药物通过激活组蛋白甲基转移酶EZH2,抑制DPP4表达,导致sICOSL在肿瘤微环境中异常积累。sICOSL通过与CTL表面的ICOS结合,触发ICOS内化和溶酶体降解,切断共刺激信号通路,最终导致CTL功能耗竭。基于这一发现,研究团队创新性地开发了靶向降解sICOSL的纳米抗体-DPP4融合蛋白,在动物模型中成功逆转了免疫抑制,为乳腺癌免疫治疗提供了新策略。
研究采用了多项关键技术方法:通过35例乳腺癌患者队列的血清蛋白质组学和转录组分析筛选关键因子;建立MMTV-PyMT转基因小鼠模型评估化疗药物对DPP4的调控;利用CRISPR-Cas9构建ICOSL基因敲除细胞系;开发纳米抗体-DPP4融合蛋白实现sICOSL的特异性降解;采用流式细胞术和多色免疫荧光分析T细胞表型变化。
sICOSL指示乳腺癌免疫逃逸
临床队列分析显示,化疗无应答患者血清中sICOSL水平显著升高,且与CTL表面PD-1和FAS表达增加、穿孔素减少相关。转录组数据证实高sICOSL水平与T细胞功能相关基因集的下调显著相关,提示sICOSL是免疫抑制微环境的关键介质。
sICOSL促进免疫活性宿主的肿瘤生长
小鼠实验证实,外源性sICOSL能促进4T1肿瘤生长,而ICOSL基因敲除则显著抑制肿瘤进展。通过构建仅表达膜型或可溶性ICOSL的细胞系,研究人员明确只有sICOSL能促进肿瘤生长,且该效应依赖于CD8+ T细胞的存在。
肿瘤来源的sICOSL介导T细胞功能障碍
体外实验显示,sICOSL处理导致CTL表面ICOS表达下降,同时耗竭标志物LAG3和TIM3上调,效应分子IFNγ和颗粒酶B减少。重要的是,只有肿瘤细胞分泌的sICOSL(而非膜结合型)能诱导ICOS内化和溶酶体降解,导致CTL功能耗竭。
化疗通过下调DPP4抑制sICOSL降解
机制研究发现,紫杉醇等化疗药物显著降低肿瘤细胞中DPP4的表达和酶活性。DPP4被证实是sICOSL的主要降解酶,其抑制剂可延长sICOSL半衰期。单细胞分析显示,化疗药物选择性下调肿瘤细胞而非免疫细胞的DPP4表达。
EZH2介导化疗诱导的DPP4下调
多组学分析锁定EZH2是DPP4的关键负调控因子。化疗药物通过激活EZH2,催化H3K27me3修饰沉默DPP4基因启动子区域。EZH2抑制剂能逆转化疗诱导的DPP4抑制和sICOSL积累,证实了这一调控轴的存在。
sICOSL阻断治疗增敏化疗免疫治疗
在动物模型中,ICOSL基因敲除、EZH2抑制剂或ADAM10/17抑制剂处理均能降低肿瘤内sICOSL水平,恢复CTL的ICOS表达和杀伤功能,显著增强紫杉醇和PD-1抗体的治疗效果。
纳米抗体-DPP4融合蛋白实现sICOSL靶向降解
研究团队开发的抗HER2/TROP2纳米抗体-DPP4融合蛋白能特异性结合肿瘤细胞,在局部高效降解sICOSL。这种设计避免了全身性DPP4激活的副作用,在HER2阳性和三阴性乳腺癌模型中均显示出显著抗肿瘤效果。
这项研究系统阐明了化疗诱导免疫抑制的新机制——EZH2-DPP4-sICOSL-ICOS信号轴,突破了传统认识中化疗仅通过PD-1/PD-L1通路抑制免疫的观点。创新性开发的靶向蛋白降解策略克服了sICOSL难以用抗体中和的技术难题,为逆转肿瘤免疫逃逸提供了精准干预工具。临床意义在于:①解释了化疗耐药患者血清sICOSL升高的分子基础;②证实EZH2抑制剂与免疫治疗的协同效应;③建立了基于纳米抗体的酶靶向递送新范式。该研究不仅为乳腺癌治疗提供了新的生物标志物和治疗靶点,其技术路线也可拓展至其他ICOSL高表达的恶性肿瘤,具有广阔的转化应用前景。
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