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Nature子刊发重磅综述介绍肿瘤的诺奖倾向

2021-06-04 09:59分类:搭配单词 阅读:

\u003cp class="textAlignCenter">癌症治疗倾向\u003c/p>\u003cp>2018年诺贝尔心理学或医学奖付与两位免疫学家:美国的詹姆斯·艾利森与日本的庶佑,以外彰他们“发现负性免疫调节治疗癌症的疗法方面的贡献”。这几年对关于免疫治疗的机制钻研也是行家关注的焦点。因而,不论吾们只是想要蹭蹭,照样想要深入地钻研免疫治疗有关的分子机制,\u003cstrong>一篇回顾了免疫治疗有关分子机制的高质量综述就成了吾们的宝藏!\u003c/strong>\u003c/p>\u003cp class="textAlignCenter">\u003cimg src="/uploads/allimg/210604/110R33Y3-0.png" />\u003c/p>\u003cp>2020年5月28日,中国科学院上海生仙逝学与细胞生物学钻研所的许琛琦教授在著名期刊Cell Research上发外了题为《Immune checkpoint signaling and cancer immunotherapy》的综述性文章,为吾们体系性的介绍了免疫检查点信号和肿瘤免疫。许教授课题组在T细胞的基础钻研中发现了T细胞活化的新分子机制,同时开拓了代谢调控这一肿瘤免疫治疗的新周围,发展了新的肿瘤免疫治疗手段。妥妥一枚大佬!\u003c/p>\u003cp>为了协助行家更好的汲取综述的内容,榨干其每一滴精华,本工在浏览综述的时候,也给行家翻译了遍,期待能给行家带来有真实价值的“学术营养”。\u003c/p>\u003cp class="textAlignCenter">\u003cimg class="empty_bg" data-lazyload="https://x0.ifengimg.com/res/2021/DB11B4ACB9ACA637E93F32620AACC17B29C736DD_size31_w723_h249.png" src="data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAP" style="background-color:#f2f2f2;padding-top:34.439834024896264%;" />\u003c/p>\u003cp>\u003cstrong>提要\u003c/strong>\u003c/p>\u003cp>免疫检查点阻断疗法已成为治疗癌症的主要武器。有关抗体药物,如抗PD-1和抗PD-L1,表现出了清晰的上风,包括可普及适用于各栽癌症类型,以及当治疗有效时可产生持久的临床响答。然而,其总体答答率照样不令人舒坦,稀奇是对于突变负荷较矮的肿瘤。此外,不良响答,如自己免疫症状和肿瘤超挺进(hyperprogression),在一些临床行使中表现出清晰的不幸影响。这些挑衅响答了周详晓畅免疫检查点生物学特征的迫切必要。\u003c/p>\u003cp>在这篇综述中,吾们商议了免疫检查点信号在多个程度上的调节,并挑供有关概述来阐述吾们现在对检查点生物学的理解。本文商议的主题包括经历外貌传递、内化、循环和降解来调节已知免疫检查点蛋白的外貌外达程度。当到达外貌时,检查点与配体可进走通例的反式和顺式相互作用,以诱导信号和调节免疫响答。除了经典的检查点阻断之外,比来也已经展现了靶向这些途径的新的治疗策略,并在临床前模型中进走了测试,为开发下一代免疫疗法挑供了新的倾向。\u003c/p>\u003cp>\u003cstrong>序文\u003c/strong>\u003c/p>\u003cp>肿瘤微环境(TME)中浸润着多栽当然免疫细胞和获得性免疫细胞,其免疫监视功能往往受到多栽机制的按捺。 \u003cstrong>信号按捺和代谢按捺是免疫按捺的两个主要因为\u003c/strong> ,在本文中将商议 \u003cstrong>前者\u003c/strong> ( 代谢按捺在本公多号之前的推送中27分的Cell子刊再出重磅综述,给你的国当然添油有有关介绍 )。信号按捺响答在肿瘤细胞下调刺激性免疫受体的活性,而上调按捺性免疫受体的活性。以T细胞为例,肿瘤细胞能够经历下调外貌MHC-I的外达程度来调节T细胞受体(TCR)介导的刺激信号。另一方面,肿瘤细胞能够经历上调外貌PD-L1程度来调节PD-1介导的按捺信号。阻断按捺性免疫受体的激活能够恢复免疫细胞的抗肿瘤功能,这一切念已经在实验中得到证实,并已在临床上行使于多栽癌症的治疗。\u003c/p>\u003cp>在以前的几十年里,很多按捺性免疫受体在肿瘤中被发现和钻研, \u003cstrong>包括但不限于\u003c/strong> \u003cstrong>PD-1\u003c/strong> 、 \u003cstrong>CTLA-4\u003c/strong> 、 \u003cstrong>LAG3\u003c/strong> 、 \u003cstrong>TIM3\u003c/strong> 、 \u003cstrong>TIGIT\u003c/strong> 和 \u003cstrong>BTLA\u003c/strong> 。它们被称为“ \u003cstrong>免疫检查点\u003c/strong> ”,指的是充当免疫响答守门人的分子。在进化过程中,免疫检查点与刺激性免疫受体共同进化,早在鱼类中就展现了。这些受体清淡包含单酪氨酸信号基序,如免疫受体酪氨酸按捺基序(ITIM)和免疫受体酪氨酸转换基序(ITSM)来传递按捺信号。行为外貌分子,它们的活性很容易被不准配体-受体结相符的抗体所按捺。 \u003cstrong>最成功\u003c/strong> 的免疫检查点阻断疗法 是 \u003cstrong>抗PD-1/PD-L1疗法\u003c/strong> ,该疗法已被照准用于治疗各栽类型的癌症,如血液肿瘤、皮肤癌、肺癌、肝癌、膀胱癌和肾癌。免疫检查点阻断治疗清淡能比化疗或靶向治疗产生更持久的响答,这能够也响答了免疫体系的记忆特征。\u003c/p>\u003cp>然而,随着临床数据在全球周围内的积累,弱点和副作用也最先袒露了出来。免疫检查点阻断治疗的主要瓶颈是其在大无数癌症中的答答率较矮,周围在10%-30%之间。对于一些主要的癌症类型,如具有微卫星安详的结直肠癌,抗PD-1/PD-L1治疗几乎异国成绩。治疗无答答的机制也已被普及钻研,很多因素被发现是有关的,如肿瘤突变负荷、PD-L1外达程度、IFN信号和MHC-I缺失。然而,能够实在展望疗效的生物标记物照样匮乏。因此,迫切必要更好地理解检查点生物学(checkpoint biology),以设计下一代治疗手段,并改进现有疗法的临床方案。\u003c/p>\u003cp>近年来,很多生化和生物物理的钻研展现了检查点外貌外达的复杂调控。在与配体结相符后,分歧的检查点表现出分歧的信号机制来按捺抗肿瘤免疫。在这边,吾们回顾了这些基本的发现,并强调了具有临床转化潜力的新靶向策略。\u003c/p>\u003cp>\u003cstrong>免疫检查点的外貌程度调节\u003c/strong>\u003c/p>\u003cp>高程度的检查点是TME的一个标志,但其湮没机制尚不晓畅。行为一栽膜蛋白,免疫检查点在内质网(ER)中外达,然后被运送到细胞外貌发挥其按捺功能,这一过程经历蛋白分选体系挨次经历高尔基体和排泄囊泡进幸运输。在外貌传递过程中,糖基化首到质量限制的作用,以确保只有成熟的和功能平常的免疫检查点才能传递到细胞外貌。到达细胞外貌后,免疫检查点必要被内化和再循环,这为调节其外貌程度挑供了一条快速的调节途径。泛素化介导的蛋白降解是限制蛋白质程度的另一个主要机制,免疫检查点能够被泛素化并分类到蛋白酶体或溶酶体中进走降解。这些细胞过程共同决定了免疫检查点的外貌程度,从而形成细胞信号(图1如下)。\u003c/p>\u003cp class="textAlignCenter">\u003cimg class="empty_bg" data-lazyload="https://x0.ifengimg.com/res/2021/485E3472351AF0409CA7BC5AD3D66EA6F4CA336E_size268_w1080_h769.png" src="data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAP" style="background-color:#f2f2f2;padding-top:71.2037037037037%;" />\u003c/p>\u003cp class="textAlignCenter">\u003cstrong>1\u003c/strong>\u003c/p>\u003cp>\u003cstrong>PD-1的调控\u003c/strong>\u003c/p>\u003cp>人PD-1的胞外IGV组织域有4个N-连接的 \u003cstrong>糖基化位点\u003c/strong> : \u003cstrong>N49\u003c/strong> 、 \u003cstrong>N58\u003c/strong> (小鼠PD-1的N54)、 \u003cstrong>N74\u003c/strong> 和 \u003cstrong>N116\u003c/strong> 。PD-1的组织外明,N58位的糖链由两个N’乙酰氨基葡萄糖和一个岩藻糖(fucose)构成。此外,全基因组CRISPR筛选证实,中央岩藻糖基化通路直接调节PD-1在细胞外貌的程度。质谱分析外明, \u003cstrong>4个N-糖基化位点均有中央岩藻糖修饰\u003c/strong> 。N49或N74突变导致细胞外貌PD-1程度隐微降矮。中央岩藻糖基迁移酶8(Fut8)的遗传切除(Genetic ablation)降矮了PD-1的外貌程度,添强了T细胞的激活。\u003c/p>\u003cp>糖基化如何调节PD-1的外达程度尚不晓畅。 \u003cstrong>糖基能够会调节PD-1折叠\u003c/strong> ,从而影响内质网的质量限制过程。糖基化的 \u003cstrong>另一个能够作用是调节配体结相符\u003c/strong> 。分歧的微环境信号,如缺氧和营养答激,能够导致PD-1糖基化模式分歧,进而影响PD-1的功能。 \u003cstrong>异日有必要进走更多的质谱研\u003c/strong> \u003cstrong>究\u003c/strong> ,以晓畅PD-1的“糖码(sugar code)”及其在特定疾病背景下的功能意义。\u003c/p>\u003cp>荧光成像已经不悦目察到了外貌PD-1的内化,但尚不晓畅传统的笼状蛋白所介导的内吞作用是否参与了PD-1的内化。内化的PD-1分子能够经循环(recycle)回到细胞外貌,或者被泛素化修饰,并分类到蛋白酶体进走降解(图1a)。\u003c/p>\u003cp class="textAlignCenter">\u003cimg class="empty_bg" data-lazyload="https://x0.ifengimg.com/res/2021/69ECE5CA4D17641CDC2857D4DC1C77779912CEC2_size163_w870_h681.png" src="data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAP" style="background-color:#f2f2f2;padding-top:78.27586206896552%;" />\u003c/p>\u003cp>在肝癌浸润的CD8+T细胞中,胸腺细胞选择有关的高迁移率群盒蛋白(Tox)是T细胞耗竭的主要转录因子,具有与胞浆中的PD-1相结相符并促进PD-1循环的专门规功能。Tox是否也在其他情况下调节PD-1的循环(recycle)还异国得到检验。\u003c/p>\u003cp>PD-1的一栽特异性E3泛素连接酶,FBXO38,已被生化和动物实验证实。行为含有Skp、Cullin、F-box的复相符物(SCF复相符物)的一片面,FBXO38能够介导K48在保守的赖氨酸位点(人类PD-1中的K233)发生多泛素化。兴趣的是,多泛素化的PD-1会被分选到蛋 \u003cstrong>白酶体而不是溶酶体\u003c/strong> 中进走降解。这一表象并不常见,由于大无数膜蛋白都是经历溶酶体内化和降解的。\u003c/p>\u003cp>在TME中,由于FBXO38转录程度较矮,FBXO38所介导的PD-1降解通路存在弱点。异国CD28信号的TCR信号被发现是FBXO38下调的因为。因此,肿瘤抗原的赓续袒露和肿瘤细胞外貌CD80/86的矮外达能够注释TIL中FBXO38外达降矮的因为。\u003c/p>\u003cp>此外,T细胞的主要滋长因子IL-2能够经历STAT5介导的转录调控来恢复肿瘤浸润性T细胞中FBXO38的程度。值得仔细的是,FBXO38在肿瘤浸润性淋巴细胞(TIL)中的外达程度甚至矮于小稚T细胞。 \u003cstrong>慢性TCR信号如何下调FBXO38转录\u003c/strong> 仍是一个悬而未决的题目。\u003c/p>\u003cp>原形上,总的来说,人们对PD-1分子内化和随后降解或循环过程的调控照样知之甚少。一些兴趣的题目也值得进一步钻研,例如PD-1的内化是否倚赖于信号,哪些信号决定了PD-1的内化,以及它是被传递到蛋白酶体进走降解,照样被循环回到细胞外貌供进一步行使。\u003c/p>\u003cp class="textAlignCenter">\u003cstrong>2\u003c/strong>\u003c/p>\u003cp>\u003cstrong>PD-L1的调控\u003c/strong>\u003c/p>\u003cp>PD-L1(又称CD127、B7-H1)也含有4个 \u003cstrong>N-糖基化位点\u003c/strong> : \u003cstrong>N35\u003c/strong> 、 \u003cstrong>N192\u003c/strong> (小鼠PD-L1中的N191)、 \u003cstrong>N200\u003c/strong> (小鼠PD-L1中的N199)和 \u003cstrong>N219\u003c/strong> (小鼠PD-L1中的N218)。这些修饰对PD-L1蛋白的安详性有主要意义。STT3是一栽ER有关的N-糖基迁移酶,可催化蛋白质发生N-糖基化的第一步响答。在肿瘤干细胞中,STT3倚赖的N-糖基化可安详并上调PD-L1的程度,这一过程是上皮-间充质转化(EMT)诱导PD-L1富集所必需的。相背,AMPK使PD-L1 S195发生磷酸化,导致PD-L1糖基化变态,不准其ER向高尔基体转运,进而发生ER有关降解(ERAD)。\u003c/p>\u003cp>在某些癌细胞中,多糖修饰使得PD-L1不及被通例抗体检测到,这会导致对PD-L1外貌程度产生误解。往N-糖基化能够更实在地检测PD-L1的外貌程度。这一发现响答了如许一个原形,即 \u003cstrong>PD-L1的糖基化模式在分歧的癌细胞中能够会有所分歧\u003c/strong> ,这能够是由于它们的微环境分歧,而且 \u003cstrong>其中一些模式也不准了与通例抗体的结相符\u003c/strong> 。\u003c/p>\u003cp>细胞外貌PD-L1经历一连的内化,然后循环或降解(图1b)。\u003c/p>\u003cp class="textAlignCenter">\u003cimg class="empty_bg" data-lazyload="https://x0.ifengimg.com/res/2021/B99C90F3822DF0298124C52676F66005616F84D0_size267_w948_h681.png" src="data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAP" style="background-color:#f2f2f2;padding-top:71.83544303797468%;" />\u003c/p>\u003cp>一栽伴侣蛋白,CKLF样Marvel跨膜组织域6(CMTM6),属于8个包含Marvel组织域的蛋白家族之一,功能未知,可调节PD-L1的循环。CMTM6与PD-L1在质膜和内吞体(endosomes)内结相符,促进回收(recycling),并按捺溶酶体对其泛素化修饰和降解。CMTM6匮乏的肿瘤细胞外现出PD-L1在循环和外貌的程度降矮,导致T细胞活性较少受到按捺。相通于CMTM6的CMTM4也具有相通的功能。CMTM6/4是如何声援PD-L1被回收行使的,其机制仍未确定。\u003c/p>\u003cp>现在已判定出多栽可调节PD-L1溶酶体降解的蛋白质。HIP1R携带溶酶体分选基序,其与PD-L1结相符后可经历AP复相符物和Alix/ESCRT将PD-L1靶向溶酶体。挑示STUB1 E3泛素连接酶可介导溶酶体中PD-L1的降解。STUB1是否会与HIP1R配相符(cooperates)仍是未知。按照几个小组的钻研终局,蛋白酶体也参与了PD-L1的降解。据报道,Cullin3-SPOP、β-TrCP和Hrd1E3连接酶可调节PD-L1的泛素化和蛋白酶体降解,它们好像会在分歧的环境中调节PD-L1的降解。\u003c/p>\u003cp>在细胞周期中,PD-L1的外貌程度有清晰的震荡,在M期和G1期早期达到峰值,在G1期晚期和S期敏捷降落。这栽震荡受细胞周期素D-CDK4-SPOP-FZR1信号通路的调节。CDK4磷酸化并安详了SPOP,SPOP是Cullin 3-based 的 E3 泛素连接酶复相符物中的衔接蛋白,介导了PD-L1的多泛素化和蛋白酶降解。兴趣的是,糖基化能够经历β-TrCP和HRD1直接影响PD-L1的泛素化和降解。当PD-L1未糖基化时,可被糖原相符成酶激酶3β(GSK3β)在T180和S184位点发生磷酸化,并召募β-TrCP介导PD-L1泛素化和降解。另一方面,S195的磷酸化会导致PD-L1的糖基化变态,进而召募HIP1R,从而触发ER有关的降解。\u003c/p>\u003cp>另外,也有些复杂的机制可对抗PD-L1泛素化和降解。据报道,COP9信号体5(CSN5)能往泛素化PD-L1,从而按捺PD-L1的降解。TNF-α激活的NF-κB通路可诱导肿瘤细胞外达CSN5,从而安详PD-L1的外达。DHHC3可将PD-L1的C272位发生棕榈酰化,阻断了PD-L1的单一泛素化以及随后ESCRT介导转运到多囊泡小体(MVB),从而按捺了PD-L1在溶酶体中的降解。\u003c/p>\u003cp class="textAlignCenter">\u003cstrong>3\u003c/strong>\u003c/p>\u003cp>\u003cstrong>CTLA-4调控\u003c/strong>\u003c/p>\u003cp>与主要定位在质膜的PD-1分歧, \u003cstrong>CTLA-4主要定位于细胞内\u003c/strong> 。当T细胞被激活时,CTLA-4才被迁移(translocates)到细胞外貌,介导其按捺功能。T细胞受体相互作用分子(TRIM)是CTLA-4从反式高尔基体网络(TGN)运输到细胞外貌所必需的。敲降TRIM可导致CTLA-4保留在TGN中。随后的钻研外明,CTLA-4/TRIM/LAX/Rab8复相符物对这一转运途径是必不走少的。磷脂酶D(PLD)和ADP核糖化因子1(ARF1)倚赖的胞吐作用也被报道可促使CTLA-4转运到细胞外貌。\u003c/p>\u003cp>细胞外貌CTLA-4分子可被敏捷内化,以维持相对较矮的外貌程度(图1C)。\u003c/p>\u003cp class="textAlignCenter">\u003cimg class="empty_bg" data-lazyload="https://x0.ifengimg.com/res/2021/D5CF773E350A3B7DD0A1E9A5FED6BA3A8A151AD0_size227_w876_h630.png" src="data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAP" style="background-color:#f2f2f2;padding-top:71.91780821917808%;" />\u003c/p>\u003cp>网格蛋白有关衔接复相符物 AP-2可与CTLA-4细胞质组织域中的YVKM基序结相符并介导内化,而YVKM磷酸化可窒碍这一过程。 然而,另一项钻研外明,YVKM介导的CTLA-4内化在T细胞活化过程中异国被窒碍,因此YVKM磷酸化能够不直接调节CTLA-4内化。 另一个网状蛋白衔接复相符物AP-1也与YVKM基序结相符,但分歧的是它将CTLA-4从TGN转运到溶酶体进走降解。\u003c/p>\u003cp>此外, \u003cstrong>CTLA-4的内化率也受N-糖基化的调节\u003c/strong> 。维生素D3处理后添强了N-乙酰氨基葡萄糖基迁移酶I(Mgat1)的外达和N-糖链分支,导致T细胞CTLA-4的内化缩短和外貌程度增补。N-糖基化也是CTLA-4外貌传递所必需的。信号肽T17A的多态性可导致糖基化不及和CTLA-4外貌程度降矮。TCR信号可增补氨基己糖代谢和N-糖链分支通路,从而增补CTLA-4糖基化和外貌外达。内吞体中的内化 CTLA-4的CTLA-4能够循环回到细胞外貌。LPS响答性米色锚蛋白(LRBA)与CTLA-4共定位于内吞体循环中,配相符其循环行使。患者的LRBA发生突变可降矮调节性和通例T细胞中CTLA-4的程度,从而导致外现出自己免疫、淋巴添殖和体液免疫弱点的外型。\u003c/p>\u003cp>\u003cstrong>检查点信号机制\u003c/strong>\u003c/p>\u003cp>免疫检查点的按捺功能清淡倚赖于配体诱导的信号转导。在这边,吾们总结了几个钻研得较为深入免疫检查点的配体相互作用和信号机制(图2如下)。\u003c/p>\u003cp class="textAlignCenter">\u003cimg class="empty_bg" data-lazyload="https://x0.ifengimg.com/res/2021/949D446A21969D7EF344AF53E014714CA29F7E38_size352_w1080_h1066.png" src="data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAP" style="background-color:#f2f2f2;padding-top:98.70370370370371%;" />\u003c/p>\u003cp class="textAlignCenter">\u003cstrong>1\u003c/strong>\u003c/p>\u003cp>\u003cstrong>PD-1信号\u003c/strong>\u003c/p>\u003cp>PD-1信号能够经历与配体PD-L1和PD-L2的结相符而被触发。清淡而言,外达在抗原挑呈细胞或肿瘤细胞外貌的PD-L1或PD-L2与外达在T细胞外貌的PD-1发生反式相互作用,从而诱导产生按捺信号。肿瘤细胞还能够排泄含有PD-L1的胞外小泡,主要以外泌体的式样激活PD-1途径。这些外泌体式样的PD-L1分子主要按捺引流淋阿谀中的T细胞活性。抗PD-1治疗无效的暗色素瘤患者外泌体式样的PD-L1程度高于有响答者。\u003c/p>\u003cp>比来的钻研外明,PD-1/PD-L1的相互作用也可外现为顺式。PD-L1和PD-1在APC上的共外达和相互作用不准了PD-1的反式连接,从而降矮了T细胞PD-1的按捺功能。除PD-1外,PD-L1还可与顺式细胞中的CD80相互作用,损坏PD-L1/PD-1和CD80-CTLA-4的相互作用,但保留CD80激活CD28信号的能力。因此,顺式PD-L1-CD80的相互作用可经历按捺PD-1和CTLA-4的功能以在抗肿瘤免疫中发挥积极作用。\u003c/p>\u003cp>配体结相符后,PD-1被磷酸化以传递其按捺功能(图2a)。\u003c/p>\u003cp class="textAlignCenter">\u003cimg class="empty_bg" data-lazyload="https://x0.ifengimg.com/res/2021/87DBBB0481E77CB737708C4B313C569F18594913_size152_w894_h662.png" src="data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAP" style="background-color:#f2f2f2;padding-top:74.04921700223713%;" />\u003c/p>\u003cp>ITIM和ITSM均存在于其胞质区域。磷酸化的ITSM能够更主要,由于ITSM中的酪氨酸突变会隐微地降矮PD-1的按捺功能,而ITIM中的酪氨酸突变则不会。磷酸化的ITSM主要招募SHP2对关键信号分子往磷酸化,从而下调活性程度。固然ITIM清淡被认为是PD-1按捺功能中必不走少的,但比来的钻研外明,ITIM在将SHP2从非活性构象转化为活性构象的过程中首偏主要作用。信号淋巴细胞活化分子有关蛋白(SAP)能够阻断SHP2与其底物的相互作用,从而按捺PD-1信号转导。\u003c/p>\u003cp>固然SHP2在大无数情况下是PD-1按捺信号所必需的,但SHP2弱点型(Shp2-deficient)T细胞照样会外现出功能窒碍的特征,并对α-PD-1治疗有响答,这一表象挑示了另一栽信号机制。按照一些钻研小组的报道,磷酸化的PD-1 ITSM也能够招募SHP1。比来的一项钻研行使质谱法对PD-1信号小体进走了定量钻研。他们发现,SHP2主要由PD-1招募,而SHP1行为贮备,以赔偿SHP2的丢失,或者在SHP2变得有限的情况下,这能够是PD-1高外达的慢性/睡眠T细胞的情况。兴趣的是,SHP1/2双基因敲除后,PD-1照样可有效按捺原代T细胞的添殖和细胞因子的产生,挑示PD-1的按捺功能仍存在未知的机制。\u003c/p>\u003cp>钻研外明, \u003cstrong>PD-1既能按捺抗原信号,又能按捺共刺激信号\u003c/strong> 。在激活的T细胞中,PD-1可迁移(translocates)到免疫突触,因此与TCR和CD28专门挨近。一项生化钻研外明,比首TCR,SHP2对CD28有清晰的偏好。原形上,CD28下游的PI3K-AKT通路被PD-1以ITSM倚赖和ITIM非倚赖的手段按捺。然而,PD-1信号也表现出可按捺TCR和下游信号分子如ZAP70的磷酸化。对早期T细胞活化过程中PD-1所调控的基因的外达进走转录组分析,终局发现PD-1主要按捺强TCR信号所诱导的基因外达。与TCR相比,磷酸化的PD-1 ITSM所召募的SHP2能够更倾向于CD28,但仍能按捺TCR信号转导。除了对T细胞信号的按捺作用外,SHP2还被报道可经历反转CSK介导的 LCK 按捺性磷酸化来激活TCR信号。有证据外明,磷酸化的PD-1可阻隔(sequestration)SHP2来窒碍SHP2激活LCK活性,从而有助于按捺T细胞信号。\u003c/p>\u003cp class="textAlignCenter">\u003cstrong>2\u003c/strong>\u003c/p>\u003cp>\u003cstrong>CTLA-4信号\u003c/strong>\u003c/p>\u003cp>与CD28相比,CTLA-4以更高的亲和力与CD80/86结相符,从而经历 \u003cstrong>配体竞争\u003c/strong> 来按捺共刺激作用。另外,外达CTLA-4的T细胞可经历反式内吞作用(trans-endocytosis)降矮APC外貌CD80/86的外达,从而导致CD28信号降矮。例如,具有构成性CTLA-4外达的调节性T(Treg)细胞能够经历这栽反式内吞过程介导树突状细胞(DC)上CD80/86的下调,这是Treg细胞发挥按捺功能所必需的。如上所述,APC外貌的顺式CD80/PD-L1异源二聚体可珍惜CD80免受CTLA-4介导的反式内吞作用。尽管PD-L1和CD80之间的顺式相互作用损坏了PD-1和CTLA-4的按捺功能,但肿瘤细胞的CD80外达往往较矮,因此这栽珍惜机制能够无效。\u003c/p>\u003cp>当T细胞激活时,CTLA-4迁移到细胞外貌,并荟萃到免疫突触中。CTLA-4的YVKM基序中的酪氨酸能够被Src家族激酶或其他激酶磷酸化,如JAK2和Rlk(图2b)。\u003c/p>\u003cp class="textAlignCenter">\u003cimg class="empty_bg" data-lazyload="https://x0.ifengimg.com/res/2021/9C7DDD624703A27B5D24EF521C555368DCEDA327_size193_w933_h662.png" src="data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAP" style="background-color:#f2f2f2;padding-top:70.95391211146838%;" />\u003c/p>\u003cp>酪氨酸磷酸化可窒碍CTLA-4与AP-2之间的相互作用,从而维持CTLA-4在细胞外貌传递按捺信号。另一方面,YVKM基序也能够招募SHP2以按捺T细胞活化。 此外,尽管CTLA-4对PP2A的直接召募作用仍有争议,但CTLA-4对AKT活性的按捺是倚赖于PP2A的。 在Treg细胞中,蛋白激酶Cη(PKCη)被CTLA-4召募到免疫突触。 CTLA-4/PKCη进一步召募GIT2-αPIX-PAK复相符物,促进Treg-APC的相互作用,是Treg细胞的接触倚赖性按捺作用所必需的。\u003c/p>\u003cp>除了胞浆尾部所介导对T细胞响答的按捺,CTLA-4还被认为以外在(extrinsic)手段按捺T细胞信号。例如,CTLA-4经历如上所述的反式内吞作用或经历诱导TGFβ下调CD80/86的外达,从而缩短APC上CD80/86的外达。CTLA-4还经历连接CD80/86诱导DC外达吲哚胺2,3-双添氧酶(IDO),导致色氨酸耗竭和T细胞按捺。\u003c/p>\u003cp class="textAlignCenter">\u003cstrong>3\u003c/strong>\u003c/p>\u003cp>\u003cstrong>TIM3信号\u003c/strong>\u003c/p>\u003cp>现在已报道了TIM3的四栽配体,即 \u003cstrong>C型凝结素galectin9\u003c/strong> 、 \u003cstrong>癌胚抗原细胞粘附分子1\u003c/strong> (Ceacam1)、 \u003cstrong>HMGB1\u003c/strong> 和 \u003cstrong>非蛋白配体磷脂酰丝氨酸\u003c/strong> (PS)(图2c)。\u003c/p>\u003cp class="textAlignCenter">\u003cimg class="empty_bg" data-lazyload="https://x0.ifengimg.com/res/2021/CA6336817DC92E30137F5107030CE8AF53A76633_size110_w898_h550.png" src="data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAP" style="background-color:#f2f2f2;padding-top:61.24721603563474%;" />\u003c/p>\u003cp>Galectin9是一栽具有两个碳水化相符物识别组织域的可溶性蛋白。Galectin9与TIM3的结相符必要TIM3糖基化的IGV组织域。Ceacam1以顺式和反式这两栽手段结相符TIM3。与Ceacam1的共外达和顺式相互作用是TIM3糖基化和细胞外貌外达所必需的,反式相互作用则介导按捺效答T细胞功能。\u003c/p>\u003cp>另外两栽配体主要调节禀赋性免疫响答。HMGB1是一栽可排泄到TME的非组蛋白染色质有关蛋白。HMGB1与肿瘤有关树突状细胞上的TIM3结相符,按捺死亡亡肿瘤细胞所开释的核酸向树突状细胞内吞体召募,从而按捺核酸诱导的禀赋性免疫响答。此外,TIM3经历与PS直接结相符来作用于胞吐作用所识别的凋亡细胞,从而调节DC的胞吐作用。TIM3抗体可按捺CD8+DC吞噬凋亡细胞,从而缩短抗原交叉挑呈。\u003c/p>\u003cp>另外,TIM3信号照样存在争议,由于分歧的钻研小组已经报道了TIM3对T细胞效答功能的相背作用。在小鼠急性淋巴细胞性脉络膜脑膜热病毒(LCMV)感染模型中,TIM3的外达促进了夭折命效答T细胞的发育,并陪同着AKT/mTOR信号的添强。\u003c/p>\u003cp>另一项钻研外明,TIM3与免疫突触中的多个近端TCR信号分子相互作用,阻断TIM3可促进高TIM3外达的 CD8 T细胞与靶细胞之间形成安详的突触。TIM3的胞浆组织域含有5个保守的酪氨酸残基,其中Y265(小鼠为Y256)和Y272(小鼠为Y263)可被Src家族激酶或IL-2诱导的T细胞激酶(ITK)磷酸化。一旦磷酸化,这些酪氨酸残基能够招募P85来促进NFAT的激活。\u003c/p>\u003cp>BAT3对TIM3诱导的Th1细胞死亡和亡耗竭具有按捺作用。当BAT3与非磷酸化的TIM3胞浆组织域结相符时,BAT3可特异性地招募具有催化活性式样的Lck来促进TCR信号。TIM3与抗体或配体结相符后,能够经历Y265和Y272的磷酸化导致BAT3的解离,并反转BAT3对TIM3功能的按捺作用。因此,尽管TIM3自己能够行为按捺性受体发挥作用,但它与BAT3的相互作用(association)在某些情况下会将其转化为刺激性受体。\u003c/p>\u003cp class="textAlignCenter">\u003cstrong>4\u003c/strong>\u003c/p>\u003cp>\u003cstrong>LAG3信号\u003c/strong>\u003c/p>\u003cp>LAG3被确认为是MHC-II的配体,其亲和力高于CD4,因此能够经历窒碍CD4-MHC-II的相互作用来按捺CD4+T细胞的激活。然而,其他钻研外明,LAG3的按捺功能并不倚赖于CD4的竞争,而是倚赖于它的 \u003cstrong>胞质组织域\u003c/strong> 来传递按捺信号。然而,LAG3在CD8+T细胞中的按捺功能不涉及MHC-II,这挑示LAG3能够存在其他配体。原形上,LSECtin和Gelectin-3与LAG3结相符并按捺TME中的T细胞功能(图2d)。\u003c/p>\u003cp class="textAlignCenter">\u003cimg class="empty_bg" data-lazyload="https://x0.ifengimg.com/res/2021/7F4D2AF8E144051A33467DC95576D948BD44D4EF_size148_w945_h550.png" src="data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAP" style="background-color:#f2f2f2;padding-top:58.201058201058196%;" />\u003c/p>\u003cp>LAG3是一栽糖蛋白,在胞外区有四个湮没的N-连接糖基化位点。考虑到LSECtin和Gelectin-3都是碳水化相符物结相符蛋白,它们与LAG3的结相符能够倚赖于LAG3的糖基化。比来,纤维蛋白原样蛋白1(FGL1)被判定为LAG3的新配体。平常情况下,FGL1从肝脏中以矮程度开释到血液中。\u003c/p>\u003cp>然而,在几栽人类癌症中都检测到了上调的FGL1。阻断FGL1和LAG3之间的相互作用可添强T细胞的抗肿瘤功能。兴趣的是,LAG3也在Tregs中外达,以按捺其添殖和功能。同时,Treg外达的LAG3与APC上的MHC-II连接络相符(ligation)后也会按捺APC的功能。因此,LAG3的作用是复杂的,将LAG3阻断用于癌症免疫治疗必要进一步仔细钻研后才能确认临床益处。\u003c/p>\u003cp>对LAG3信号转导的意识照样有限。CD3和LAG3的交联可按捺T细胞的添殖和细胞因子的产生,这能够是由于近端TCR信号被减弱(impairing)和钙内流缩短而导致的。LAG3的胞质组织域在人和小鼠中都含有三个保守区,即丝氨酸磷酸化位点、KIEELE基序和多个EP重复序列。\u003c/p>\u003cp>KIEELE序列对于LAG3在CD4+T细胞中的按捺功能是必不走少的。经历两栽跨膜金属蛋白酶(A往整相符素和金属蛋白酶组织域蛋白10和17(ADAM10和ADAM17))裂解LAG3,LAG3的功能会被TCR信号所拮抗。TCR信号可通太甚歧的机制上调ADAM10和ADAM17的切割活性,进而促进T细胞的添殖和功能。\u003c/p>\u003cp class="textAlignCenter">\u003cstrong>5\u003c/strong>\u003c/p>\u003cp>\u003cstrong>TIGIT信号\u003c/strong>\u003c/p>\u003cp>\u003cstrong>CD155(PVR)\u003c/strong> 和 \u003cstrong>CD112(PVRL2)\u003c/strong> 是TIGIT的两个配体,其亲和力高于 CD122。TIGIT的反式连接不光会经历TIGIT信号途径传递T细胞和NK细胞的按捺性信号,而且可经历反向(reverse)CD155信号来促进DCs产生IL-10从而按捺T细胞功能。CD226是一栽共刺激受体,与TIGIT具有相通的配体。而TIGIT与其配体的亲和力高于CD226,因此TIGIT可经历配体竞争按捺CD226介导的共刺激作用。兴趣的是,TIGIT也能够顺式的手段直接结相符CD226来窒碍其同二聚体的形成和共刺激功能。\u003c/p>\u003cp>关于TIGIT信号的钻研主要荟萃在NK细胞中。TIGIT的胞质组织域包含一个ITIM基序和一个免疫球蛋白尾部酪氨酸(ITT)样基序(图2e)。\u003c/p>\u003cp class="textAlignCenter">\u003cimg class="empty_bg" data-lazyload="https://x0.ifengimg.com/res/2021/D6CF265238C06B9884C7E171BDAC846DE5FE172F_size114_w913_h586.png" src="data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAP" style="background-color:#f2f2f2;padding-top:64.18400876232202%;" />\u003c/p>\u003cp>分歧的钻研外明,不论是ITIM基序照样ITT样基序,酪氨酸磷酸化都是TIGIT按捺NK细胞功能的主要因素。然而,在鼠类的NK细胞中,这两个基序好像是有余的。据报道,ITT样组织域可经历Grb2和β-arrestin2两栽衔接蛋白招募SHIP1。Grb2招募的SHIP1主要按捺PI3K和MAPK信号,而β-arrestin招募的SHIP1主要按捺TRAF6以降矮NF-κB的活性。然而,TIGIT中ITIM基序的下游信号尚不晓畅。\u003c/p>\u003cp class="textAlignCenter">\u003cstrong>6\u003c/strong>\u003c/p>\u003cp>\u003cstrong>BTLA信号\u003c/strong>\u003c/p>\u003cp>BTLA和CD160共享相通的配体,即疱疹病毒进入介质(HVEM),以按捺T细胞功能。然而,当HVEM与TNF超家族成员LIGHT或BTLA/CD160结相符时,HVEM自己就能传递共刺激信号。BTLA/CD160和LIGHT可与HVEM的分歧位点结相符,例如可与富含半胱氨酸的组织域1 (CRD1) 区域相互作用。然而,HVEM的CRD1截断并不影响LIGHT的结相符。兴趣的是,可溶性LIGHT添强了BTLA/HVEM的相互作用,而据报道,膜有关的LIGHT可取代BTLA,由于它对HVEM的亲和力更高。当BTLA和HVEM共外达时会发生顺式相互作用,这会窒碍HVEM被反式连接(ligation)所激活。\u003c/p>\u003cp>BTLA在其胞质组织域中含有ITIM和ITSM序列,以及Grb2识别序列。发生连接后,ITIM和ITSM中的酪氨酸残基均可被磷酸化,并诱导SHP1/SHP2按捺T细胞功能(图2f)。\u003c/p>\u003cp class="textAlignCenter">\u003cimg class="empty_bg" data-lazyload="https://x0.ifengimg.com/res/2021/60AFED893C5865DA0FDE3F90C5FF4260669AF6AB_size126_w937_h586.png" src="data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAP" style="background-color:#f2f2f2;padding-top:62.540021344717175%;" />\u003c/p>\u003cp>进一步比较BTLA和PD-1之间的信号,与PD-1招募更弱的磷酸酶 SHP2相背,BTLA更倾向于招募更有效的磷酸酶 SHP1,以更有效地按捺TCR和CD28信号。此外,当HVEM在B细胞外貌外达时,T滤泡辅助细胞(Tfh)上的BTLA可将SHP1招募到免疫突触中,从而按捺TCR信号,按捺CD40L以按捺B细胞添殖。\u003c/p>\u003cp>\u003cstrong>靶向免疫检查点外达的治疗策略\u003c/strong>\u003c/p>\u003cp>行使抗体阻断受体-配体相互作用的免疫检查点阻断疗法已被照准行使于临床。然而,这些阻断抗体的总体响答率照样很矮。鉴于免疫检查点的按捺功能受到其外貌外达和信号转导的厉格调节,靶向这些通路能够为免疫疗法挑供新的策略(外1)。\u003c/p>\u003cp>\u003cimg class="empty_bg" data-lazyload="https://x0.ifengimg.com/res/2021/200E7ACFCDCE0A0CCF28BE1181B5128122C73BB7_size248_w1080_h545.png" src="data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAP" style="background-color:#f2f2f2;padding-top:50.46296296296296%;" />\u003c/p>\u003cp>很多开创性钻研追求了靶向检查点糖基化和泛素化/降解途径的能够性。这些实验是在分歧的体系中进走的,在这边吾们将它们列在一首,以特出这栽新手段的转化潜力:\u003c/p>\u003cp>\u003cstrong>(1)\u003c/strong> \u003cstrong>靶向检查点糖化\u003c/strong> 。检查点在细胞外貌的安详外达必要正当的糖基化。用岩藻糖基化按捺剂2F-Fuc处理T细胞,可降矮PD-1的岩藻糖基化和外貌程度。2F-Fuc处理的细胞毒性T淋巴细胞(CTL)在过继细胞迁移(ACT)治疗期间外现出抗肿瘤免疫活性添强。\u003c/p>\u003cp>PD-L1的糖基化受 AMPK 和EMT调节。 二甲双胍是一栽普及用于治疗2型糖尿病的药物,它能激活AMPK以诱导PD-L1的变态糖基化和降解。 依托泊苷是一栽化学疗法类药物,可用于治疗各栽癌症,可按捺由EMT诱导的PD-L1糖基化,损坏细胞外貌PD-L1的安详性。 二甲双胍和依托泊苷可下调肿瘤细胞外貌PD-L1的外达,添强抗CTLA-4和抗TIM治疗的疗效。\u003c/p>\u003cp>PD-L1糖基化也受EGFR信号调节。吉非替尼是一栽EGFR按捺剂,已用于治疗多栽癌症,也能按捺PD-L1糖基化,进而促进GSK3β介导的泛素化和降解,从而挑高抗PD-1治疗的疗效。\u003c/p>\u003cp>\u003cstrong>(2)\u003c/strong> \u003cstrong>靶向检查点泛素化/降解\u003c/strong> 。促进检查点的降解好像是一个有意思的倾向。IL-2,一栽FDA 照准的治疗迁移性暗色素瘤和肾癌的药物,可上调FBXO38介导的PD-1泛素化/降解。这能够是IL-2治疗癌症的几栽分子机制之一。\u003c/p>\u003cp>一栽设计出来的肽PD-LYSO,包含有PD-L1结相符序列和来自HIP1R的溶酶体分选信号序列,能够靶向PD-L1进走溶酶体降解。姜黄素经历按捺CSN5的往泛素化活性以损坏PD-L1的安详性,从而有利于抗CTLA-4的治疗。\u003c/p>\u003cp>如上所述,PD-L1的棕榈酰化能够按捺单泛素化和降解,进而安详外貌外达。2-溴棕榈酸酯(2-bromopalmitate)可按捺PD-L1棕榈酰化以降矮PD-L1的外貌程度,以在鼠MC38肿瘤模型中促进抗肿瘤免疫。\u003c/p>\u003cp>另一方面,在某些情况下,挑高PD-L1的外貌程度也被表明是有好的。CDK4/6按捺剂palbociclib可按捺细胞周期蛋白D-CDK4-SPOP-FZR1通路介导的PD-L1泛素化和降解,增补PD-L1程度并使植入CT26的肿瘤对抗PD-1治疗敏感。\u003c/p>\u003cp>末了,CTLA-4阻断抗体用于癌症免疫治疗清淡会引首主要的免疫治疗有关的不良响答(irAEs)。比来的一项钻研外明,容易发生irAE的CTLA-4阻断抗体可诱导CTLA-4的溶酶体降解,而不易发生irAE的抗体则准许CTLA-4以LBRA倚赖性手段循环/回收。挑高有irAE倾向的抗CTLA-4抗体对pH的敏感性能够防止抗体引首的CTLA-4溶酶体降解并降矮irAE。\u003c/p>\u003cp>\u003cstrong>不悦目点\u003c/strong>\u003c/p>\u003cp>免疫检查点的按捺功能受到外貌外达程度、受体-配体相互作用和细胞内信号转导的厉格调控。现在的免疫检查点阻断疗法旨在靶向受体-配体相互作用。除了这栽已成功的手段,比来的钻研外明,调节外貌外达和细胞内信号也能够是抗肿瘤免疫的新期待。尽管在该周围已取得了令人高昂的挺进,但异日的钻研仍有待解决几个主题,以为下一代免疫疗法铺平道路:\u003c/p>\u003cp>(1)免疫检查点的翻译后修饰(PTMs)。现在的钻研强调了糖基化、脂质修饰和泛素化在检查点功能中的主要性。然而,吾们对检查点PTM的理解照样专门有限。为了体系地钻研免疫检查点的修饰,吾们必要先辈的质谱测定技术。\u003c/p>\u003cp>(2)免疫检查点的周转(Turn-over)过程。行为膜蛋白,免疫检查点的外貌外达程度由多个细胞生物学过程所限制,包括外貌传递、内化、回收和降解。到现在为止,人们对这些过程知之甚少,因此必要确定所涉及的关键调控蛋白。\u003c/p>\u003cp>(3)免疫检查点的细胞内信号机制。大无数检查点必要酪氨酸磷酸化激活按捺信号,但是对磷酸化过程还异国深入的钻研。此外,检查点磷酸化后所召募的效答分子也异国得到很好的外征。 原形上,分歧的检查点更倾向于分歧的效答分子来实走其功能。 例如,PD-1主要招募SHP2,BTLA主要招募SHP1。 这些分歧特性的湮没意义尚不晓畅。 SHP2和SHP1是否在免疫按捺中发挥分歧的作用也不十足晓畅。 因此,还必要进走更多的实验来填补这些空白。\u003c/p>\u003cp>(4)免疫检查点的背景倚赖性(Context-dependent)生物学特征。比来的钻研终局外明,免疫检查点受特定的调节机制的影响,并在分歧的免疫和癌细胞环境下外现出分歧的功能。除了癌细胞,肿瘤微环境中还足够了其他各栽类型的细胞,包括T细胞、巨噬细胞、中性粒细胞、树突状细胞、髓源性按捺细胞、NK细胞和癌有关的成纤维细胞。\u003c/p>\u003cp>对基础和转化钻研人员来说,进一步晓畅TME内分歧细胞类型的检查点生物学也是专门有意思和挑衅的做事。例如,PD-1在效答、调节和记忆T细胞中的作用是复杂和多因素的。原形上,PD-1的阻断会导致Treg太甚运动,进而导致免疫按捺而不是免疫重新激活,正如在一些授与PD-1阻断疗法的暗色素瘤患者中不悦目察到的超挺进性疾病所响答的那样。\u003c/p>\u003cp>总之,基于检查点生物学的免疫疗法代外了癌症治疗的清明前景。进一步升迁吾们对免疫检查点生物学的理解,将挑高检查点阻断疗法的疗效,并且为将新的免疫疗法行使于临床挑供主要新闻。\u003c/p>

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