AEBP1通过CAF介导的T细胞功能障碍促进肿瘤免疫逃逸:机制解析与靶向治疗新策略

【字体: 时间:2025年09月04日 来源:Nature Communications 15.7

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  本研究揭示了癌症相关成纤维细胞(CAF)分泌的AEBP1通过CKAP4/AKT/PD-L1信号通路驱动T细胞功能障碍的关键机制。研究人员通过多组学分析、基因敲除模型和虚拟筛选技术,证实靶向AEBP1可显著增强CD8+ T细胞抗肿瘤活性,并开发出新型小分子抑制剂Chem-0199,为联合免疫检查点阻断治疗(ICT)提供了新策略。该成果发表于《Nature Communications》,为克服肿瘤免疫抑制微环境提供了重要理论依据和治疗靶点。

  

在肿瘤免疫治疗的临床实践中,T细胞功能障碍始终是制约疗效的关键瓶颈。尽管免疫检查点阻断疗法(Immune Checkpoint Blockade, ICT)在部分患者中取得显著效果,但多数实体瘤仍存在原发性或获得性耐药。近年研究发现,癌症相关成纤维细胞(Cancer-Associated Fibroblasts, CAF)通过构建物理屏障、分泌免疫抑制因子和表达PD-L1等机制,塑造了高度免疫抑制的肿瘤微环境(Tumor Microenvironment, TME)。然而,CAF调控T细胞功能的具体分子机制尚未完全阐明,这成为优化免疫联合治疗策略的重要科学问题。

针对这一挑战,重庆医科大学附属第一医院乳腺甲状腺外科的李洪忠教授团队在《Nature Communications》发表了突破性研究成果。研究团队首先通过对结肠腺癌(COAD)和三阴性乳腺癌(TNBC)组织的RNA测序分析,发现脂肪细胞增强子结合蛋白1(Adipocyte Enhancer-Binding Protein 1, AEBP1)表达与T细胞功能障碍评分呈显著正相关。单细胞转录组测序(scRNA-seq)技术进一步锁定CAF是AEBP1的主要细胞来源,临床样本检测显示CAF中AEBP1高表达与患者不良预后密切相关。

为阐明机制,研究人员构建了成纤维细胞特异性Aebp1敲除小鼠(Aebp1 cKO),发现缺失Aebp1可显著增强CD8+ T细胞产生IFN-γ和TNF-α的能力,并抑制MC38结肠癌、EO771乳腺癌和B16-F10黑色素瘤的生长。通过整合空间转录组学和蛋白质组学技术,团队发现AEBP1通过结合CAF表面的细胞骨架相关蛋白4(Cytoskeleton-Associated Protein 4, CKAP4),激活PI3K/AKT信号通路,进而上调PD-L1表达。这种自分泌信号轴最终导致T细胞功能耗竭,而使用AKT激活剂SC79可逆转AEBP1缺失引起的PD-L1下调。

研究最具转化价值的部分是通过分子对接虚拟筛选,从ChemBridge化合物库中鉴定出小分子抑制剂Chem-0199。该化合物能特异性阻断AEBP1-CKAP4相互作用,在动物模型中显示出与抗CTLA-4/PD-1抗体的显著协同效应。值得注意的是,CyTOF质谱流式分析揭示Chem-0199治疗组肿瘤中TIM-3+PD-1+耗竭性T细胞比例显著降低,而CXCL9/CXCL10介导的细胞毒性T细胞招募增强。

主要技术方法包括:1)对16例COAD和14例TNBC临床样本进行RNA测序和T细胞功能障碍评分;2)利用TISCH2数据库和S100a4-Cre转基因小鼠构建CAF特异性基因敲除模型;3)采用10x Genomics平台进行单细胞转录组测序,通过CellChat分析细胞间通讯网络;4)基于Schr?dinger软件的虚拟筛选技术开发AEBP1抑制剂;5)通过CyTOF质谱流式技术解析免疫细胞亚群动态变化。

研究结果

CAF来源的AEBP1与T细胞功能障碍和患者不良生存相关

RNA测序分析显示AEBP1在T细胞功能障碍组显著高表达,scRNA-seq和免疫荧光双标证实其特异性富集于α-SMA+ CAF。临床队列分析显示,CAF中AEBP1高表达与CD8+ T细胞颗粒酶B(GZMB)表达呈负相关,且预示患者总生存期缩短。

敲除Aebp1增强T细胞抗肿瘤功能

基因工程小鼠实验证明,Aebp1 cKO使肿瘤生长延缓60-70%,流式细胞术检测显示肿瘤内IFN-γ+TNF-α+ CD8+ T细胞比例增加2.3倍。CD8抗体清除实验证实该效应依赖于细胞毒性T细胞。

单细胞转录组揭示AEBP1重塑免疫微环境

scRNA-seq将CAF分为炎症型(iCAF)、肌纤维母细胞型(myCAF)等4个亚群,发现Aebp1缺失使促肿瘤的myCAF比例降低42%,而分泌CXCL9/10的iCAF增加1.8倍。轨迹分析显示Aebp1在iCAF分化晚期表达升高。

AEBP1-CKAP4轴激活PD-L1表达

质谱鉴定发现CKAP4是AEBP1的作用受体,免疫共沉淀证实二者直接结合。机制研究表明,AEBP1通过CKAP4激活AKT信号,使CAF的PD-L1表达水平提高3.1倍,而PI3K抑制剂LY294002可阻断该效应。

靶向干预显示治疗潜力

虚拟筛选获得的Chem-0199能有效抑制AEBP1-CKAP4相互作用,在联合抗PD-1治疗中使肿瘤完全缓解率提高75%。毒性评估显示该化合物对主要脏器无显著损伤。

这项研究首次系统阐明了CAF来源的AEBP1通过CKAP4/AKT/PD-L1轴诱导T细胞功能障碍的分子机制,突破了传统认为AEBP1仅直接作用于肿瘤细胞的认知局限。从转化医学角度看,研究不仅为预测ICT疗效提供了新的生物标志物,更重要的是开发出具有自主知识产权的小分子抑制剂Chem-0199。该化合物通过独特的作用机制——阻断CAF与T细胞的免疫抑制性串扰,为克服肿瘤微环境免疫抑制提供了全新干预策略。未来研究可进一步探索AEBP1在不同CAF亚型中的动态表达规律,以及其与现有免疫治疗方案的协同优化方案。

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