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靶向G蛋白偶联受体(GPCRs)在免疫肿瘤治疗中的突破:从机制探索到临床转化
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月09日 来源:Annual Review of Pharmacology and Toxicology 13.1
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这篇综述系统阐述了G蛋白偶联受体(GPCRs)在肿瘤免疫治疗中的双重作用:既通过CXCR3等受体介导免疫细胞趋化,又通过Gαs偶联的A2AR、EP2/4等受体驱动T细胞耗竭。文章创新性提出靶向GPCRome可增强PD-1/CTLA-4免疫检查点阻断(ICB)疗效,并详细解析了前列腺素E2(PGE2)、腺苷等代谢物受体在肿瘤微环境(TME)中的免疫抑制机制,为开发新型联合疗法提供理论框架。
肿瘤免疫治疗因PD-1/CTLA-4免疫检查点阻断(ICB)取得革命性进展,但实体瘤响应率仅20%-40%。细胞毒性T淋巴细胞(CTLs)通过识别肿瘤抗原发挥核心作用,但持续抗原刺激导致T细胞耗竭,表现为PD-1/CTLA-4上调。B细胞通过抗体产生和抗原提呈参与抗肿瘤免疫,而调节性T细胞(Tregs)和M2型巨噬细胞则促进免疫逃逸。肿瘤相关成纤维细胞(CAFs)通过分泌VEGF、TGF-β等因子进一步抑制CTLs功能。
GPCRs是最大膜受体家族,含800多个成员,通过Gαi/Gαs/Gαq/Gα12亚基传导信号。受体激活后触发GDP-GTP交换,Gα-Gβγ解离并调控腺苷酸环化酶(AC)、磷脂酶等效应分子。RGS蛋白加速GTP水解终止信号,而arrestins介导受体内化并搭建信号支架。
20%癌症存在GPCR/G蛋白突变,如GNAS(Gαs)突变促进结直肠癌进展,GNAQ(Gαq)突变驱动葡萄膜黑色素瘤。前列腺素E2(PGE2)通过EP2/EP4受体激活β-catenin通路促进息肉形成。
趋化因子受体CXCR3介导CD8+T细胞和NK细胞向肿瘤迁移,而XCR1/CCR7调控树突状细胞(cDC1s)归巢。单细胞测序揭示:肿瘤浸润CD8+T细胞高表达Gαs偶联受体(ADORA2A、PTGER4等),其激活通过cAMP-PKA-CSK级联抑制TCR信号。关键科学问题包括:GPCRs在ICB中的核心靶点、信号冗余性及新靶点转化潜力。
PGE2通过EP2/EP4受体升高cAMP,抑制T细胞功能和cDC1s抗原提呈。临床前研究显示EP4拮抗剂可恢复cDC1s的CXCL9/10分泌,联合ICB显著抑制Apcmin/+结直肠癌模型生长。目前EP4选择性抑制剂(如TPST-1495)已进入临床试验。
CD39/CD73将ATP代谢为腺苷(TME浓度>100μM),通过A2AR/A2BR抑制T细胞活化并促进Treg分化。A2AR不可逆拮抗剂及双靶点抑制剂可逆转免疫抑制,CD73抗体oleclumab联合durvalumab在非小细胞肺癌中展现临床潜力。值得注意的是,腺苷代谢产物肌苷通过A2AR偏置激活ERK(非cAMP通路)反而增强T细胞线粒体代谢。
酸性TME激活GPR65(TDAG8)上调cAMP,抑制TNF-α/IFN-γ分泌。GPR65I231L突变体与炎症性肠病相关,其缺陷可延缓DC内体成熟并增强IL-12分泌。GPR68缺失则促进CD8+T细胞浸润,抑制黑色素瘤生长。
降钙素基因相关肽(CGRP)通过RAMP1-CALCRL复合物促进T细胞耗竭,其拮抗剂(如偏头痛药物)可增强ICB疗效。神经肽受体GPR171被BigLEN激活后抑制抗肿瘤免疫,拮抗剂能协同PD-1阻断。
CCR8在肿瘤Tregs特异性高表达,抗体介导的CCR8+细胞清除可增强ICB效果且不损伤效应T细胞,在头颈癌等Treg富集肿瘤中潜力显著。
GPCRs通过Gαs信号轴建立免疫抑制性TME,靶向EP4、A2AR、GPR65等受体可解除T细胞功能障碍。结合趋化因子受体调控(如CCR8/ACKR4)和神经肽通路干预,GPCR靶向药物将为个性化免疫联合治疗开辟新途径。