IRF2

-01-引言肿瘤是一个复杂的生态系统，其中癌症细胞和多种宿主细胞之间的相互作用影响疾病的进展和治疗反应。在肿瘤进展过程中，癌症细胞采用多种途径来逃避免疫攻击，例如下调抗原提呈机制或诱导抑制性免疫检查点分子，而免疫压力在肿瘤的发展和转移扩散过程中促进克隆进化。同时，癌症细胞劫持免疫细胞，如中性粒细胞、巨噬细胞和调节性T细胞（Treg），以协调免疫抑制性肿瘤微环境（TME）。这反过来促进免疫逃逸，促进血管和细胞外基质的重塑，并支持癌症进展和治疗抵抗。异常免疫反应被广泛认为是癌症的标志，并为癌症治疗提供了有吸引力的靶点。因此，我们有必要深入了解癌症细胞的内在特征，包括遗传变异、信号通路调节和代谢改变，它们在协调免疫景观的组成和功能状态方面发挥关键作用，并影响免疫调节策略的治疗效益。-02-一、遗传改变癌基因、抑癌基因或DNA损伤修复基因中的特定癌症细胞固有遗传改变有助于调节癌症免疫状况。癌基因癌症细胞中不同的致癌基因通过不同的机制调节免疫行为，这些机制因癌症类型、癌症分期和癌症部位而异。例如，KRAS突变通过IL-8诱导的炎症、IL-6介导的巨噬细胞和Treg细胞浸润、GM-CSF诱导的Gr1+CD11b+髓系细胞的扩增、IL-10和TGF-β介导的CD4+CD25−T细胞向Treg细胞的转化、以及抑制干扰素调节因子2（IRF2）和随后产生的CXCL3，从而导致CD8+T细胞抑制，髓系衍生抑制细胞（MDSCs）的迁移增强。MYC通过增强CD47和PD-L1表达来抑制抗肿瘤免疫，从而削弱巨噬细胞和T细胞的募集。此外通过分泌IL-1β，阻断细胞毒性T细胞、NK细胞和树突状细胞的浸润，并增强支持肿瘤的巨噬细胞和中性粒细胞的浸润。KRAS突变和MYC还通过与MYC相互作用的锌指蛋白1（MIZ1）产生协同作用，介导IFN-β的抑制以及CCL9和IL-23的分泌，增强PD-L1+巨噬细胞浸润，抑制B细胞、T细胞和NK淋巴细胞驱动免疫逃避。此外，突变的表皮生长因子受体（EGFR）通过降低PD-L1表达来驱动免疫逃逸，通过IRF1介导的CXCL10下调阻碍CD8+T细胞募集，并通过CD73依赖性腺苷生成或JNK–JUN介导的CCL2上调促进Treg细胞浸润。人表皮生长因子受体2（HER2）扩增导致主要组织相容性复合物I类（MHC-I）的下调和TANK结合激酶1（TBK1）的磷酸化，其抑制下游cGAS–STING信号传导和IFNβ产生，导致免疫逃避。抑癌基因抑癌基因通过不同的环境依赖机制调节免疫。例如，研究发现Trp53的缺失通过WNT配体介导的巨噬细胞极化和IL-1β的产生驱动免疫抑制，导致中性粒细胞的全身聚集，从而CD8+T细胞的抑制和CXCL17、CCL3、CCL11、CXCL5和M-CSF介导的巨噬细胞和Treg细胞的募集。TP53的突变与PD-L1表达相关，并通过CXCL2分泌调节免疫抑制中性粒细胞的募集，通过NF-κB介导的IL-8调节慢性炎症，并且结合TBK1抑制下游cGAS–STING–IRF3信号传导和IFN-β1的产生，其减少T细胞和NK细胞浸润并增强巨噬细胞极化。相反，TP53的功能增益突变与新抗原表达，以及IFN-γ和CXCL9表达相关，这支持抗肿瘤免疫。在KRAS突变肿瘤中，丝氨酸/苏氨酸激酶11（STK11）的失活通过粒细胞集落刺激因子（G-CSF）、IL-6和CXCL7的表达刺激免疫抑制中性粒细胞的积聚。此外，KRAS和STK11突变肿瘤中PD-L1的表达会导致对免疫检查点阻断（ICB）的抵抗。最后，PTEN丢失通过CCL2和VEGF的分泌减少CD8+T细胞浸润，并激活PI3K信号增强PD-L1的表达，以及NF-κB介导的CCL20、CXCL1、IL-6和IL-23分泌增强Treg细胞和髓系细胞浸润，并通过IL-1β和M-CSF驱动局部MDSC扩增。DNA损伤修复机制的遗传改变癌症细胞中的错配修复（MMR）缺陷会导致突变、新抗原和细胞中DNA的积累，从而触发cGAS–STING依赖性的T细胞浸润，免疫检查点分子如PD-1、PDL1、CTLA-4和LAG-3在浸润免疫细胞上的表达增强。在BRCA1突变的肿瘤中，双链DNA积聚在细胞中，并引发与CD8+T细胞浸润相关的cGAS–STING介导的炎症反应。cGAS–STING还促进免疫抑制性髓系细胞、巨噬细胞、Treg细胞和耗竭的PD1+T细胞的募集，以及VEGF的上调。DNA传感基因和下游介质（如IFN-β或CCL5）的遗传缺失或表观遗传沉默可介导BRCA1突变肿瘤的免疫逃逸，以及PD-L1的表达增强。相反，BRCA2突变肿瘤显示cGAS–STING介导的各种T细胞群的富集。-03- 二、表观遗传修饰除了遗传改变外，表观遗传改变也是癌症细胞的一个共同特征，在核结构和基因转录中起着至关重要的作用。癌症表观基因组会发生各种变化，包括DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑和非编码RNA的失调。越来越多的证据表明，癌症细胞中发生的表观遗传变化也会影响与免疫系统的串扰。DNA甲基化由于超级增强子（SE）的形成，炎症基因的DNA去甲基化导致CXC趋化因子配体（CXCL）介导的中性粒细胞募集，而总体低甲基化与PD-L1、IL-6和VEGF的表达增强相关。而DNA（超）甲基化可降低编码PD-L1的基因CD274和编码MHC-I的HLA基因的表达，而编码cGAS–STING的基因通过启动子甲基化的转录抑制增强MHC-I表达和T细胞识别。异柠檬酸脱氢酶1（IDH1）或IDH2的突变通过将α-酮戊二酸转化为（R）-2-羟基戊二酸（2HG）来诱导全局超甲基化。而编码PD-L1、CXCL9和CXCL10免疫相关基因的转录抑制会损害IDH突变肿瘤中CD8+T细胞的浸润，G-CSF的转录激活会增强非抑制性中性粒细胞和前中性粒细胞的浸润。组蛋白甲基化组蛋白H3在Lys27发生三甲基化（H3K27me3），在DNA低甲基化的背景下，抑制编码MHC-I、CXCL9和CXCL10的基因，并减少CD8+T细胞浸润。癌症细胞中的多梳抑制复合物2（PRC2）活性介导H3K27me3，抑制G-CSF和IL-6的表达并诱导性一氧化氮合成酶阳性（iNOS+）巨噬细胞、中性粒细胞和T细胞的招募。ARID1A是SWI/SNF复合物的DNA结合亚基, ARID1A的遗传突变会抑制IFN-γ诱导基因转录和CXCL9、CXCL10和CXCL11的表达，从而抑制T细胞浸润。组蛋白乙酰化组蛋白乙酰化通过组蛋白乙酰转移酶1（HAT1）调节免疫应答，HAT1介导CD274和组蛋白去乙酰化酶（HDACs）的表达，HDACs抑制编码PD-L1和PD-L2的基因的表达，以及CCL5、CXCL9和CXCL10的表达，从而损害T细胞浸润。-04-三、细胞内信号通路癌症细胞的一个关键特征是异常信号传导，这是由编码或非编码DNA区域的遗传或表观遗传改变以及生长因子和代谢等外部信号驱动的。WNT–β-catenin通路激活的癌症细胞内固有WNT–β-catenin信号与免疫排斥相关，但其潜在机制仍不明确。WNT–β-catenin通过诱导ATF3表达阻断CD103+树突状细胞的募集和T细胞启动，并抑制CCL4或CCL5分泌。TGF-β通路淋巴细胞抗原LY6K和LY6E在癌症细胞中的过表达激活TGF-β信号转导和SMAD2/3磷酸化，导致NK细胞活性降低和Treg细胞浸润增强。αVβ6整合素的上调通过激活TGF-β和SMAD2/3磷酸化来调节SOX4的表达，SOX4抑制多种I型干扰素诱导基因和编码MHC-I的基因，同时增强PD-L1表达，这会损害细胞毒性T细胞介导的免疫。此外，癌症细胞衍生的TGF-β介导CD4+T细胞向Treg细胞的转化。而SMAD4的敲除会导致肿瘤细胞中TGF-β信号的失活，这增强了CCL9的表达和未成熟髓系细胞的募集。NF-κB信号通路PD-L1的表达受癌症细胞内NF-κB信号转导的转录调控，其途径是通过MUC1-c与CD274启动子上的NF-κB亚基p65的直接结合，或通过TGF-β介导的MRTFA的表达。MUC1-C和p65还驱动ZEB1转录，这导致编码CCL2、IFN-γ、GM-CSF和TLR9的基因受到抑制，CD8+T细胞浸润受损。相反，免疫疗法和化疗诱导的NF-κB和p300–CBP的活化增强了MHC-I抗原呈递和CD8+T细胞识别。HIF信号通路缺氧诱导的缺氧诱导因子1α（HIF1α）信号通路通过增强CD274的表达和抑制编码CCL2和CCL5的基因来驱动免疫逃避，这会损害NK细胞和CD8+T细胞的浸润，而HIF2α诱导CXCL1的表达并促进肿瘤的中性粒细胞募集。-05-四、代谢改变在肿瘤的发生和进展过程中，癌症细胞及其TME不断暴露在恶劣的条件和压力下。为了生存和维持生长，需要细胞适应和代谢重编程。癌症代谢重编程与免疫抑制和逃避有关。肿瘤细胞消耗大量葡萄糖，这与T细胞浸润不良有关。高葡萄糖消耗导致乳酸的产生并分泌到肿瘤微环境中，乳酸在肿瘤微环境中以免疫抑制的方式起作用，降低NK细胞的细胞溶解活性，并增强PD-1表达和Treg细胞的免疫抑制能力。此外，乳酸增加了肿瘤和脾脏中MDSC的频率，并在肿瘤相关巨噬细胞中诱导“M2样”极化。此外，癌症细胞中谷氨酰胺的消耗降低CD8+T细胞的活化和浸润，并通过增加G-CSF的分泌增强MDSC的募集。-06-结语近年来，关于癌症细胞-免疫细胞串扰的研究大幅增长。跨越式发展的技术进步，包括单细胞多组学技术，基于人工智能的系统生物学方法以及体内体细胞基因编辑策略，有望加速这些研究的深入，并最终形成针对个体患者的新型免疫干预策略。展望未来，个性化免疫干预策略将需要综合多组学肿瘤表征、免疫分析、液体活检样本的动态监测以评估基于血液的生物标志物、计算数据分析和转化，以及临床相关体外和体内模型的机制研究。有关癌症细胞内在和癌症细胞外部特征的知识体系将共同决定局部和系统免疫状况，以指导临床决策，并为针对患者个性化新型治疗方法开辟道路。参考资料：1.Mechanisms driving the immunoregulatory function of cancer cells. Nat Rev Cancer.2023 Jan 30.公众号内回复“ADC”或扫描下方图片中的二维码免费下载《抗体偶联药物：从基础到临床》的PDF格式电子书！公众号已建立“小药说药专业交流群”微信行业交流群以及读者交流群，扫描下方小编二维码加入，入行业群请主动告知姓名、工作单位和职务。

加入肿瘤药物研究合作群 请后台联系小编 （备注：单位+姓名） 本文为转化医学网原创，转载请注明出处  作者：Tracy 导读：KRAS突变在多种致命癌症中非常普遍，这些突变形式的KRAS，在推动癌症进展和产生治疗耐药性方面，起着至关重要的作用。虽然在开发靶向特定KRAS突变体的小分子方面取得了进展，但不可成药突变体的存在和继发突变的出现，继续给KRAS突变体癌症的临床治疗带来挑战。在本研究中，团队开发了一种称为肿瘤靶向KRAS降解剂（TKD）的新型分子工具，可有效靶向多种KRAS突变体。 2024年6月28日，中山大学肿瘤防治中心曾木圣团队在《Cell Discovery》杂志发表了题为"A pan-KRAS degrader for the treatment of KRAS-mutant cancers"的研究论文。本研究的数据表明，TKD选择性地与癌细胞中的KRAS结合，并通过溶酶体依赖性过程，有效地诱导KRAS降解。在功能上，TKD抑制肿瘤生长，无明显副作用，增强PD-1抗体和西妥昔单抗的抗肿瘤作用。这项研究，不仅为开发靶向“不可成药”蛋白质的药物，提供了策略，而且还揭示了TKD是一种治疗KRAS突变癌症的有前途的治疗方法。 研究背景  01  据估计，在约20%的人类肿瘤细胞内，RAS基因发生了突变。其中，KRAS是最常见的突变致癌基因。肺腺癌 （LUAD）、胰腺导管腺癌（PDAC）和结直肠癌 （CRC） 具有高度致死性，并且表现出高频率的KRAS突变。突变率分别为32%、86%和41%。KRAS突变体，诱导下游信号级联反应的组成型激活，这不仅有助于肿瘤发展，而且削弱，甚至消除了靶向上游效应物（如表皮生长因子受体（EGFR））的药物的抑制作用。此外，KRAS突变体抑制干扰素调节因子2（IRF2）的表达，从而诱导癌症对免疫治疗的耐药性。 KRAS长期以来，一直被认为，是一种“不可成药”的蛋白质，因为它的球形结构、对GTP具有强亲和力，以及频繁的突变。这些特点，给使用传统策略开发靶向药物，带来了挑战。然而，最近的研究进展，已经确定了KRAS G12C突变体中的结合口袋（S-IIP），可以被小分子靶向。sotorasib和adagrasib等抑制剂，已被证明通过共价与该口袋相互作用，有效抑制G12C突变非小细胞肺癌（NSCLC）的生长。此外，一种名为MRTX1133的选择性KRAS G12D抑制剂，也可以与S-IIP口袋结合，但它与KRAS的相互作用是非共价的。另一种小分子抑制剂，通过阻断KRAS结合的GTP，和KRAS结合的GDP之间的核苷酸交换起作用，其已显示出对KRAS活性的广泛抑制。然而，其对水解活性受损的KRAS突变体（如KRAS G12R和Q61L/R/K）的有效性有限。值得注意的是，这些抑制剂的结合位点，对特定的KRAS突变体，或一类突变体具有特异性。此外，抑制剂对KRAS活性的极度抑制，往往导致不可预测的继发突变的出现。因此，有必要采取替代策略，来开发能够克服这些局限性的泛KRAS靶向药物。 破坏KRAS基因的表达，是消除KRAS突变致癌作用的有吸引力的策略。从理论上讲，DNA编辑和RNA干扰，都可以降低KRAS的表达。但这些策略的操作条件和脱靶效应，目前限制了它们的临床应用。选择性蛋白质降解，是减少癌细胞中KRAS的另一种有前途的策略。为此目的开发的一种技术，是蛋白水解靶向嵌合体（PROTAC）。PROTAC由两个片段组成：E3泛素连接酶的底物或配体，以及靶蛋白的配体。这些片段通过连接子，共价连接。通过将靶蛋白募集到E3连接酶中，PROTAC以蛋白酶体依赖性方式，促进其降解。之前的研究表明，使用这种方法，可以成功降解KRAS G12C突变体。蛋白质降解剂的另一个有吸引力的设计是 Trim-Away，它利用了E3泛素连接酶TRIM21对正常抗体Fc段的天然亲和力。Trim-Away将抗体-靶蛋白复合物募集到TRIM21中，从而诱导靶蛋白的泛素化和随后的蛋白酶体依赖性降解。Trim-Away的功能机制表明，KRAS降解剂可以基于对KRAS具有强亲和力的抗体构建。此外，AdPROM是另一种基于抗体的蛋白质降解剂，涉及将募集CUL2-RING E3连接酶复合物的von Hippel\u2012Lindau （VHL）蛋白与靶蛋白的高亲和力结合剂融合。使用逆转录病毒载体，可以将AdPROM引入靶细胞。使用基于GFP纳米抗体的AdPROM，可以成功降解敲入的绿色荧光蛋白（GFP）标记的KRAS蛋白。当GFP纳米抗体被HRAS单体取代时，降解剂还诱导了内源性未标记KRAS、HRAS和NRAS的强烈降低，表明基于单体的降解，对KRAS不具有特异性。这些发现，证明了使用基于抗体的方法，来设计针对KRAS的靶向药物的可行性。从理论上讲，基于抗体的KRAS降解剂，可以诱导pan-KRAS突变体的降解，因为抗体和抗原的结合，并不局限于特定位点。 基于蛋白质的靶向药物，如西妥昔单抗和帕博利珠单抗，已被广泛应用于癌症治疗。但几乎所有基于蛋白质的药物，都在细胞外空间起作用。为了成功进入细胞，并抑制细胞内靶标的活性，基于蛋白质的药物，尺寸应该很小，结构应该不复杂，以及拥有有效的细胞穿透肽（CPP）。纳米抗体是源自羊驼的抗体重链的可变结构域，其质量数约为15kD，远小于传统抗体（约150kD）。因此，纳米抗体可以很容易地穿透各种组织，并且可以使用原核或真核蛋白质，表达系统生产。纳米抗体是构建新型靶蛋白降解剂的理想平台。 之前的研究表明，来源于布福林IIb的无毒肽BR2，可以选择性地快速、特异性地识别和进入癌细胞。此外，可被溶酶体识别和结合的CTM肽，已被用于诱导靶蛋白的选择性降解。因此，我们采用了一种不同与以往使用的选择性蛋白质降解剂的方法，构建了一种基于靶向KRAS的纳米抗体的新型KRAS降解剂，并将其命名为肿瘤靶向KRAS降解剂（TKD）。TKD包含3个元素：癌细胞穿透肽BR2、与KRAS结合的纳米抗体，以及溶酶体识别和结合基序 CTM。团队研究了TKD在降解KRAS突变体和抑制肿瘤生长方面的作用。考虑到KRAS突变，被认为是免疫治疗和靶向治疗耐药性的有效驱动因素，团队进一步评估了TKD在使癌症对程序性细胞死亡蛋白1（PD-1）抗体和西妥昔单抗敏感方面的作用。 https://www.nature.com/articles/s41421-024-00699-4 研究进展  02  TKD抑制具有不同KRAS突变的癌细胞的生长 随后，团队探索了TKD的潜在抗癌活性。集落试验表明，在具有不同KRAS突变的癌细胞中，TKD抑制细胞增殖，但TKDm不抑制细胞增殖。进一步的CCK-8检测表明，TKD对具有不同KRAS突变的肺癌细胞、CRC细胞和PDAC细胞的生长，有显著的抑制作用，但对HRAS突变的癌细胞没有抑制作用。此外，团队构建了两种基于H358细胞系（含有KRAS G12C突变）稳定表达R68S/Y96C突变KRAS的adagrasib耐药细胞系。数据显示，R68S/Y96C突变，显著促进了H358细胞对adagrasib的耐药性，但TKD对这些耐药细胞，仍保持较强的抑制作用。 实验数据显示，TKD有效浸润肿瘤组织，表明TKD在体内癌症治疗中具有广阔的应用前景。TKD成功抑制了肿瘤生长。下游信号通路（pERK指示）的活性被抑制，表明TKD对自发性肿瘤，也有很好的治疗效果。 此外，团队比较了TKD和PROTAC LC-2在降解KRAS，和抑制具有不同KRAS突变的癌细胞生长方面的作用。与TKD相比，LC-2只能降解KRAS G12C突变体。此外，TKD可以抑制H358（KRAS G12C）或HCT116衍生肿瘤的生长，而LC-2只能抑制H358衍生的肿瘤生长。TKD还降低了HCT116和H358肿瘤中KRAS的表达，而LC-2仅降低了H358肿瘤中的KRAS表达。综上所述，TKD诱导KRAS降解，并抑制具有不同KRAS突变的癌细胞的生长。因此，TKD比PROTAC具有更广泛的应用。 TKD抑制多种癌症的生长。 TKD使KRAS突变型CRC对PD-1抗体治疗敏感 之前的研究表明，KRAS突变抑制干扰素调节因子2（IRF2）的表达。IRF2是一种抑制髓源性抑制细胞（MDSC）迁移到肿瘤微环境的转录因子，并促进程序性死亡配体1（PD-L1）的表达，从而在肿瘤中产生免疫抑制微环境。考虑到TKD显著诱导突变KRAS降解，团队探讨了TKD在CRC免疫检查点阻断（ICB）治疗中的作用。Western blotting试验证实，TKD处理的癌细胞中的KRAS 降解，导致HCT116细胞中IRF2的增加和PD-L1的减少。流式细胞术检测还表明，在TKD处理的细胞中，细胞表面的PD-L1表达显著降低。因此，TKD可用于逆转突变KRAS诱导的免疫抑制。团队探索了MC38K细胞中TKD的活性，MC38K细胞是一种稳定表达KRAS G12D的小鼠CRC细胞系。数据显示，TKD处理抑制了KRAS的降解和细胞生长。在TKD治疗的肿瘤中，细胞毒性T细胞（CD45CD3CD8）的数量增加，MDSCs（CD45CD11bGr-1）的数量减少，表明TKD逆转了KRAS突变驱动的肿瘤中的免疫抑制。然后，团队单独或联合用TKD或PD-1抗体治疗小鼠。结果显示，联合治疗组禁止肿瘤生长。PD-1抗体和TKD组合的抑制作用，具有协同作用。在PD-1抗体和TKD联合治疗的肿瘤中，细胞毒性T细胞（CD8）积累，而MDSCs（Gr-1）的数量减少。重要的是，对照组和PD-1抗体治疗组，发生严重CRC肝转移，但TKD治疗组和联合治疗组无癌转移，表明TKD显著抑制了CRC的进展。总之，TKD是一种很有前途的药物，可以恢复肿瘤免疫微环境，并增强ICB治疗效果。 TKD恢复免疫微环境，改善ICB治疗。 TKD与西妥昔单抗联合治疗KRAS突变型结直肠癌， 具有良好的疗效 最近的一项研究表明，将KRAS G12C抑制剂与EGFR抗体西妥昔单抗，联合用于KRAS G12C突变CRC患者，具有抗肿瘤活性。此外，蛋白质组学分析还表明，TKD处理可以抑制EGFR信号通路的活性。因此，团队使用含有不同KRAS突变体的临床CRC组织，构建了患者来源的肿瘤异种移植物（PDX）模型，并在KRAS突变CRC PDX模型中，检查了西妥昔单抗和TKD的组合。数据显示，KRAS G12D和G12V肿瘤的生长，均受到协同抑制，G12D肿瘤的CI值为0.289，G12V肿瘤的CI值为0.137。此外，在G12D和G12V肿瘤中，与西妥昔单抗单药组相比，西妥昔单抗和TKD联合组的Ki-67阳性细胞，数量均减少。综上所述，PDX模型的结果表明，TKD在KRAS突变型CRC的临床治疗中，发挥着重要作用。 TKD和西妥昔单抗联合治疗KRAS突变CRC PDX小鼠模型。 研究结论  03  由于在G12X（G12C/G12D）突变体中发现了结合口袋（S-IIP），KRAS变得“可成药”。科学界已经开发了几种针对该口袋的抑制剂，目前正在进行临床试验，或已被批准用于临床治疗。除了G12C和G12D突变体外，大多数其他KRAS突变体，也被发现有助于癌症进展和耐药性。值得注意的是，癌细胞倾向于发展继发性KRAS突变，以抵消sotorasib和adagrasib等抑制剂的作用。团队通过将KRAS纳米抗体，与肿瘤靶向CPP和溶酶体结合基序融合，构建了一种称为TKD的泛KRAS靶向分子。TKD成功降解了不同的KRAS突变体，包括基于KRAS G12C的继发性突变，并在单独使用，或与其他批准药物联合使用时，抑制了KRAS突变体癌症的进展。结果表明，野生型KRAS也可以被TKD降解，但不必担心，其对正常组织的毒性，因为TKD表现出理想的肿瘤靶向能力。 TKD的小尺寸有助于降低其免疫原性和改善组织渗透。然而，它也会导致TKD的半衰期短。此外，当TKD通过内吞作用进入细胞时，一些TKD分子被溶酶体识别和降解，导致只有一部分TKD被释放到细胞质中以结合KRAS。此外，KRAS-TKD复合物的降解，导致细胞内TKD逐渐减少。因此，需要持续施用TKD，直到达到预期的治疗效果。团队的实验数据表明，定期给药TKD，无论是单独使用，还是与其他药物联合使用，都可以在KRAS突变癌症中，产生良好的治疗效果。各种化学修饰，如酰化和聚乙二醇化，可用于增强蛋白质药物的稳定性。一些生物材料，如水凝胶和脂质制剂，也可以延长蛋白质药物的半衰期。人血清白蛋白半衰期长（约19天），因此，白蛋白结合域，和TKD的融合，可能会延长TKD在血液中的循环时间。此外，一些肽已被证明可以有效地破坏内体膜，并促进内容物的释放。并且，这种肽在递送蛋白质中的应用，已显示出卓越的效果。这种肽与TKD的融合，也可以提高TKD递送的效率。 虽然已经有许多基于蛋白质的癌症治疗靶向药物，但大多数仍然靶向膜表面的癌蛋白。例如，人表皮生长因子受体2（HER2）和PD-1。除了治疗KRAS突变癌症外，本研究还为细胞内癌蛋白的靶向药物开发，提供了新的策略。从理论上讲，当TKD的纳米抗体元件，被靶向其他细胞内蛋白的纳米抗体取代时，该分子将成功降解靶蛋白，类似于TKD。因此，这种药物开发策略，可以充分利用“不可成药”的靶点，特别是那些已被证明在肿瘤进展中起重要作用的靶点，来设计靶向药物。这对于未来的癌症治疗，具有重要意义。 声明：发表/转载本文仅仅是出于传播信息的需要，并不意味着代表本公众号观点或证实其内容的真实性。据此内容作出的任何判断，后果自负。若有侵权，告知必删！ 长按关注本公众号  粉丝群/投稿/授权/广告等 请联系公众号助手 觉得本文好看，请点这里↓

前言肿瘤是一个复杂的生态系统，其中癌症细胞和多种宿主细胞之间的相互作用影响疾病的进展和治疗反应。在肿瘤进展过程中，癌症细胞采用多种途径来逃避免疫攻击，例如下调抗原提呈机制或诱导抑制性免疫检查点分子，而免疫压力在肿瘤的发展和转移扩散过程中促进克隆进化。同时，癌症细胞劫持免疫细胞，如中性粒细胞、巨噬细胞和调节性T细胞（Treg），以协调免疫抑制性肿瘤微环境（TME）。这反过来促进免疫逃逸，促进血管和细胞外基质的重塑，并支持癌症进展和治疗抵抗。异常免疫反应被广泛认为是癌症的标志，并为癌症治疗提供了有吸引力的靶点。因此，我们有必要深入了解癌症细胞的内在特征，包括遗传变异、信号通路调节和代谢改变，它们在协调免疫景观的组成和功能状态方面发挥关键作用，并影响免疫调节策略的治疗效益。遗传改变癌基因、抑癌基因或DNA损伤修复基因中的特定癌症细胞固有遗传改变有助于调节癌症免疫状况。癌基因癌症细胞中不同的致癌基因通过不同的机制调节免疫行为，这些机制因癌症类型、癌症分期和癌症部位而异。例如，KRAS突变通过IL-8诱导的炎症、IL-6介导的巨噬细胞和Treg细胞浸润、GM-CSF诱导的Gr1+CD11b+髓系细胞的扩增、IL-10和TGF-β介导的CD4+CD25−T细胞向Treg细胞的转化、以及抑制干扰素调节因子2（IRF2）和随后产生的CXCL3，从而导致CD8+T细胞抑制，髓系衍生抑制细胞（MDSCs）的迁移增强。MYC通过增强CD47和PD-L1表达来抑制抗肿瘤免疫，从而削弱巨噬细胞和T细胞的募集。此外通过分泌IL-1β，阻断细胞毒性T细胞、NK细胞和树突状细胞的浸润，并增强支持肿瘤的巨噬细胞和中性粒细胞的浸润。KRAS突变和MYC还通过与MYC相互作用的锌指蛋白1（MIZ1）产生协同作用，介导IFN-β的抑制以及CCL9和IL-23的分泌，增强PD-L1+巨噬细胞浸润，抑制B细胞、T细胞和NK淋巴细胞驱动免疫逃避。此外，突变的表皮生长因子受体（EGFR）通过降低PD-L1表达来驱动免疫逃逸，通过IRF1介导的CXCL10下调阻碍CD8+T细胞募集，并通过CD73依赖性腺苷生成或JNK–JUN介导的CCL2上调促进Treg细胞浸润。人表皮生长因子受体2（HER2）扩增导致主要组织相容性复合物I类（MHC-I）的下调和TANK结合激酶1（TBK1）的磷酸化，其抑制下游cGAS–STING信号传导和IFNβ产生，导致免疫逃避。抑癌基因抑癌基因通过不同的环境依赖机制调节免疫。例如，研究发现Trp53的缺失通过WNT配体介导的巨噬细胞极化和IL-1β的产生驱动免疫抑制，导致中性粒细胞的全身聚集，从而CD8+T细胞的抑制和CXCL17、CCL3、CCL11、CXCL5和M-CSF介导的巨噬细胞和Treg细胞的募集。TP53的突变与PD-L1表达相关，并通过CXCL2分泌调节免疫抑制中性粒细胞的募集，通过NF-κB介导的IL-8调节慢性炎症，并且结合TBK1抑制下游cGAS–STING–IRF3信号传导和IFN-β1的产生，其减少T细胞和NK细胞浸润并增强巨噬细胞极化。相反，TP53的功能增益突变与新抗原表达，以及IFN-γ和CXCL9表达相关，这支持抗肿瘤免疫。在KRAS突变肿瘤中，丝氨酸/苏氨酸激酶11（STK11）的失活通过粒细胞集落刺激因子（G-CSF）、IL-6和CXCL7的表达刺激免疫抑制中性粒细胞的积聚。此外，KRAS和STK11突变肿瘤中PD-L1的表达会导致对免疫检查点阻断（ICB）的抵抗。最后，PTEN丢失通过CCL2和VEGF的分泌减少CD8+T细胞浸润，并激活PI3K信号增强PD-L1的表达，以及NF-κB介导的CCL20、CXCL1、IL-6和IL-23分泌增强Treg细胞和髓系细胞浸润，并通过IL-1β和M-CSF驱动局部MDSC扩增。DNA损伤修复机制的遗传改变癌症细胞中的错配修复（MMR）缺陷会导致突变、新抗原和细胞中DNA的积累，从而触发cGAS–STING依赖性的T细胞浸润，免疫检查点分子如PD-1、PDL1、CTLA-4和LAG-3在浸润免疫细胞上的表达增强。在BRCA1突变的肿瘤中，双链DNA积聚在细胞中，并引发与CD8+T细胞浸润相关的cGAS–STING介导的炎症反应。cGAS–STING还促进免疫抑制性髓系细胞、巨噬细胞、Treg细胞和耗竭的PD1+T细胞的募集，以及VEGF的上调。DNA传感基因和下游介质（如IFN-β或CCL5）的遗传缺失或表观遗传沉默可介导BRCA1突变肿瘤的免疫逃逸，以及PD-L1的表达增强。相反，BRCA2突变肿瘤显示cGAS–STING介导的各种T细胞群的富集。表观遗传修饰除了遗传改变外，表观遗传改变也是癌症细胞的一个共同特征，在核结构和基因转录中起着至关重要的作用。癌症表观基因组会发生各种变化，包括DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑和非编码RNA的失调。越来越多的证据表明，癌症细胞中发生的表观遗传变化也会影响与免疫系统的串扰。DNA甲基化由于超级增强子（SE）的形成，炎症基因的DNA去甲基化导致CXC趋化因子配体（CXCL）介导的中性粒细胞募集，而总体低甲基化与PD-L1、IL-6和VEGF的表达增强相关。而DNA（超）甲基化可降低编码PD-L1的基因CD274和编码MHC-I的HLA基因的表达，而编码cGAS–STING的基因通过启动子甲基化的转录抑制增强MHC-I表达和T细胞识别。异柠檬酸脱氢酶1（IDH1）或IDH2的突变通过将α-酮戊二酸转化为（R）-2-羟基戊二酸（2HG）来诱导全局超甲基化。而编码PD-L1、CXCL9和CXCL10免疫相关基因的转录抑制会损害IDH突变肿瘤中CD8+T细胞的浸润，G-CSF的转录激活会增强非抑制性中性粒细胞和前中性粒细胞的浸润。组蛋白甲基化组蛋白H3在Lys27发生三甲基化（H3K27me3），在DNA低甲基化的背景下，抑制编码MHC-I、CXCL9和CXCL10的基因，并减少CD8+T细胞浸润。癌症细胞中的多梳抑制复合物2（PRC2）活性介导H3K27me3，抑制G-CSF和IL-6的表达并诱导性一氧化氮合成酶阳性（iNOS+）巨噬细胞、中性粒细胞和T细胞的招募。ARID1A是SWI/SNF复合物的DNA结合亚基, ARID1A的遗传突变会抑制IFN-γ诱导基因转录和CXCL9、CXCL10和CXCL11的表达，从而抑制T细胞浸润。组蛋白乙酰化组蛋白乙酰化通过组蛋白乙酰转移酶1（HAT1）调节免疫应答，HAT1介导CD274和组蛋白去乙酰化酶（HDACs）的表达，HDACs抑制编码PD-L1和PD-L2的基因的表达，以及CCL5、CXCL9和CXCL10的表达，从而损害T细胞浸润。细胞内信号通路癌症细胞的一个关键特征是异常信号传导，这是由编码或非编码DNA区域的遗传或表观遗传改变以及生长因子和代谢等外部信号驱动的。WNT–β-catenin通路激活的癌症细胞内固有WNT–β-catenin信号与免疫排斥相关，但其潜在机制仍不明确。WNT–β-catenin通过诱导ATF3表达阻断CD103+树突状细胞的募集和T细胞启动，并抑制CCL4或CCL5分泌。TGF-β通路淋巴细胞抗原LY6K和LY6E在癌症细胞中的过表达激活TGF-β信号转导和SMAD2/3磷酸化，导致NK细胞活性降低和Treg细胞浸润增强。αVβ6整合素的上调通过激活TGF-β和SMAD2/3磷酸化来调节SOX4的表达，SOX4抑制多种I型干扰素诱导基因和编码MHC-I的基因，同时增强PD-L1表达，这会损害细胞毒性T细胞介导的免疫。此外，癌症细胞衍生的TGF-β介导CD4+T细胞向Treg细胞的转化。而SMAD4的敲除会导致肿瘤细胞中TGF-β信号的失活，这增强了CCL9的表达和未成熟髓系细胞的募集。NF-κB信号通路PD-L1的表达受癌症细胞内NF-κB信号转导的转录调控，其途径是通过MUC1-c与CD274启动子上的NF-κB亚基p65的直接结合，或通过TGF-β介导的MRTFA的表达。MUC1-C和p65还驱动ZEB1转录，这导致编码CCL2、IFN-γ、GM-CSF和TLR9的基因受到抑制，CD8+T细胞浸润受损。相反，免疫疗法和化疗诱导的NF-κB和p300–CBP的活化增强了MHC-I抗原呈递和CD8+T细胞识别。HIF信号通路缺氧诱导的缺氧诱导因子1α（HIF1α）信号通路通过增强CD274的表达和抑制编码CCL2和CCL5的基因来驱动免疫逃避，这会损害NK细胞和CD8+T细胞的浸润，而HIF2α诱导CXCL1的表达并促进肿瘤的中性粒细胞募集。代谢改变在肿瘤的发生和进展过程中，癌症细胞及其TME不断暴露在恶劣的条件和压力下。为了生存和维持生长，需要细胞适应和代谢重编程。癌症代谢重编程与免疫抑制和逃避有关。肿瘤细胞消耗大量葡萄糖，这与T细胞浸润不良有关。高葡萄糖消耗导致乳酸的产生并分泌到肿瘤微环境中，乳酸在肿瘤微环境中以免疫抑制的方式起作用，降低NK细胞的细胞溶解活性，并增强PD-1表达和Treg细胞的免疫抑制能力。此外，乳酸增加了肿瘤和脾脏中MDSC的频率，并在肿瘤相关巨噬细胞中诱导“M2样”极化。此外，癌症细胞中谷氨酰胺的消耗降低CD8+T细胞的活化和浸润，并通过增加G-CSF的分泌增强MDSC的募集。小结近年来，关于癌症细胞-免疫细胞串扰的研究大幅增长。跨越式发展的技术进步，包括单细胞多组学技术，基于人工智能的系统生物学方法以及体内体细胞基因编辑策略，有望加速这些研究的深入，并最终形成针对个体患者的新型免疫干预策略。展望未来，个性化免疫干预策略将需要综合多组学肿瘤表征、免疫分析、液体活检样本的动态监测以评估基于血液的生物标志物、计算数据分析和转化，以及临床相关体外和体内模型的机制研究。有关癌症细胞内在和癌症细胞外部特征的知识体系将共同决定局部和系统免疫状况，以指导临床决策，并为针对患者个性化新型治疗方法开辟道路。参考文献：1.Mechanisms driving the immunoregulatory function of cancer cells. Nat Rev Cancer.2023 Jan 30.封面图来源：pixabay版权声明/免责声明本文为授权转载文章。本文仅作信息交流之目的，不提供任何商用、医用、投资用建议。文中图片、视频、字体、音乐等素材或为药时代购买的授权正版作品，或来自微信公共图片库，或取自公司官网/网络，部分素材根据CC0协议使用，版权归拥有者，药时代尽力注明来源。如有任何问题，请与我们联系。衷心感谢!药时代官方网站:www.drugtimes.cn联系方式:电话:13651980212微信:27674131邮箱:contact@drugtimes.cn股价大涨270%！涨的是所有GLP-1“弯道超车”的机会3个月减重近30斤，股价翻倍，Viking已被礼来看中？14.6亿美元！诺和诺德又有新交易点击这里，欣赏更多精彩内容！