综述:癌症免疫检查点的翻译后修饰:机制与治疗策略

时间:2025年7月9日
来源:Molecular Cancer

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本综述系统解析糖基化、磷酸化等PTMs如何调控PD-1/PD-L1等免疫检查点的稳定性与功能(如PD-1 N58糖基化),揭示这些修饰通过影响免疫检查点抑制剂(ICIs)疗效导致肿瘤免疫逃逸的机制,并创新性提出靶向UFMylation、乳酸化等新兴PTMs的治疗策略,为克服免疫治疗耐药提供新视角。

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免疫检查点与肿瘤免疫治疗

免疫检查点抑制剂(ICIs)如抗CTLA-4和抗PD-1/PD-L1抗体已变革癌症治疗,但低应答率和耐药性仍是挑战。蛋白翻译后修饰(PTMs)通过调控免疫检查点的表达、定位和功能,显著影响免疫治疗效果。本文综述了PTMs对免疫检查点的调控机制及靶向策略。

免疫检查点的功能与分类

负向免疫调节分子

  • CTLA-4:在淋巴结中抑制T细胞初始活化,与CD80/CD86结合亲和力高于CD28。Ipilimumab(抗CTLA-4单抗)是首个获批的ICI,但易引发自身免疫副作用。
  • PD-1/PD-L1:PD-1表达于T细胞、NK细胞等,与肿瘤细胞上的PD-L1/PD-L2结合抑制T细胞活性。抗PD-1(如Nivolumab)和抗PD-L1(如Atezolizumab)成为肿瘤免疫治疗基石。
  • 新兴靶点
    • LAG-3:与MHC-II结合抑制CD8+T细胞功能,Relatlimab(抗LAG-3)联合Nivolumab获批治疗黑色素瘤。
    • TIM-3:诱导T细胞耗竭,抗TIM-3抗体联合PD-1阻断剂处于临床试验阶段。
    • CD47/SIRPα:传递"别吃我"信号,Magrolimab(抗CD47)联合阿扎胞苷治疗AML显示潜力。

正向免疫调节分子

  • 共刺激受体:如GITR、OX40、4-1BB、ICOS,可增强T细胞活性。例如ICOS激动剂联合PD-1抑制剂在临床试验中评估。

PTMs调控免疫检查点的机制

经典PTMs

  1. 糖基化(Glycosylation)

    • PD-L1:N192/200/219位糖基化稳定其结构并促进与PD-1结合。糖基转移酶(如STT3、B3GNT3)和调控蛋白(如AMPK、IL-6-JAK1)驱动该过程。
    • PD-1:N58糖基化维持膜定位及与PD-L1互作。
    • B7-H4/B7-H6:糖基化抑制泛素化降解,维持蛋白稳定性。
  2. 磷酸化(Phosphorylation)

    • PD-L1:GSK3β介导T180/S184磷酸化引发泛素化降解;CK2抑制则稳定PD-L1。
    • TIM-3:Y265磷酸化增强其免疫抑制功能。
  3. 泛素化(Ubiquitination)

    • 降解调控:E3泛素连接酶(如β-TrCP、SPOP)促进PD-L1降解;去泛素化酶(如USP7、OTUB1)则稳定PD-L1。

新兴PTMs

  1. 酰化修饰

    • 乙酰化:CBP/p300乙酰化PD-L1促进其核转位;HDAC2去乙酰化则抑制该过程。
    • 琥珀酰化:CPT1A介导PD-L1 K129琥珀酰化,促进溶酶体降解。
  2. 代谢相关修饰

    • O-GlcNAc化:抑制PD-L1溶酶体降解,促免疫逃逸。
    • 乳酸化(Lactylation):肿瘤微环境中乳酸积累驱动组蛋白H3K18la乳酸化,激活PD-L1转录。
      la)和棕榈酰化通过调控PD-L1表达促进免疫逃逸'>
  3. 棕榈酰化(Palmitoylation)

    • PD-L1 C端棕榈酰化(由ZDHHC3介导)抑制泛素化降解;FASN抑制剂可阻断此过程。
  4. 泛素样修饰

    • UFMylationUFSP

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