PD-1/LAG-3协同信号通过抑制MYC重编程T细胞:揭示免疫检查点调控TCR信号的新机制

时间:2026年4月17日
来源:Signal Transduction and Targeted Therapy

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本研究针对PD-1/LAG-3协同信号导致T细胞功能抑制、进而引发肿瘤免疫治疗抵抗的机制不明问题,通过蛋白质组学与磷酸化蛋白质组学分析,首次发现PD-1/LAG-3共信号通过抑制MYC这一关键主调控因子,进而重调T细胞受体(TCR)信号组,并明确了LAG-3胞内EP基序在调控MYC中的核心作用。该研究为克服免疫检查点抑制剂耐药提供了新的理论靶点。

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在肿瘤免疫治疗领域,靶向程序性死亡受体1(PD-1)等免疫检查点的抑制剂已取得显著成效,但原发性和获得性耐药问题依然突出。淋巴细胞活化基因3(LAG-3)是另一个重要的抑制性免疫检查点,它与PD-1协同作用,导致T细胞功能被深度抑制,从而逃避免疫系统的攻击。尽管PD-1/LAG-3双重阻断疗法已进入临床,但两者协同抑制T细胞功能的具体分子机制,尤其是如何调控T细胞受体(TCR)下游信号传导,仍是一个亟待阐明的“黑箱”。理解这一机制,对于开发更有效的联合免疫治疗策略至关重要。
近期,一项发表于《Signal Transduction and Targeted Therapy》的研究,通过多组学技术深入剖析了PD-1/LAG-3共信号对T细胞的全局性调控网络,首次将致癌转录因子MYC锁定为连接这两个检查点与TCR信号抑制的关键枢纽,为理解免疫检查点的协同作用机制提供了全新视角。
为开展此项研究,研究人员运用了多项关键技术方法。首先,在Jurkat T细胞系中构建了选择性、持续激活的PD-1/LAG-3信号模型。核心方法是利用液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)技术对细胞进行全局性蛋白质组学和磷酸化蛋白质组学分析。此外,研究还结合了生物信息学分析,包括使用IPA(Ingenuity Pathway Analysis)算法进行上游调控因子分析,以及通过单细胞RNA测序数据(来源于超过500名癌症患者的肿瘤浸润T细胞)对关键发现进行验证。同时,研究团队构建了包含LAG-3不同保守基序(FXXL, KIEELE, EP)的一系列点突变细胞系,以及MYC功能缺失型(c-MYCΔHLH)和功能获得型(c-MYCT58A)突变体细胞系,用以剖析特定蛋白结构域和靶点的功能。
研究结果
1. 鉴定PD-1/LAG-3共信号抑制的TCR信号组特征
通过对比PD-1/LAG-3激活组与对照组的蛋白质组/磷酸化蛋白质组,研究人员发现了一个被广泛抑制的TCR信号组特征。关键信号蛋白如LCK在其激活位点Y394发生去磷酸化,导致下游CD3复合物和ZAP70信号传导受阻。这提示PD-1/LAG-3信号可能通过触发LCK去磷酸化来下调TCR信号。
2. MYC是PD-1/LAG-3信号抑制的关键上游主调控因子
生物信息学分析首次将MYC鉴定为PD-1/LAG-3蛋白质组/磷酸化蛋白质组中受抑制的上游主调控因子。特别值得注意的是,MYC蛋白的S288/S293位点在LAG-3信号激活后显著去磷酸化,提示这两个位点可能是LAG-3信号调控的新型位点。这一发现在来自癌症患者的单细胞测序数据中得到验证,显示在PDCD1/LAG3双阳性肿瘤浸润T细胞中,MYC表达受到抑制。
3. PD-1/LAG-3信号通过CBL泛素连接酶网络发挥作用
研究发现,已知受PD-1/LAG-3调控的CBL泛素连接酶家族成员CBL-B及其结合蛋白SH3KBP1在信号激活后发生高磷酸化。更重要的是,研究鉴定出CBL-B蛋白上一个全新的、与PD-1/LAG-3信号相关的磷酸化位点S634,推测此磷酸化可能增强了CBL-B的泛素连接酶功能,进而参与抑制MYC依赖的细胞过程。
4. 特异性抑制MYC可模拟PD-1/LAG-3的信号重编程作用
为了验证MYC抑制是否足以驱动PD-1/LAG-3的表型,研究人员分析了表达无活性MYC突变体(c-MYCΔHLH)的T细胞。结果显示,c-MYCΔHLH细胞调控的细胞过程与PD-1/LAG-3激活细胞高度相似,MYC和TCR核心复合物被抑制。同时,该模型也重现了MAX(MYC的异二聚体伴侣)的低磷酸化以及CBL-BS634的高磷酸化等特征。这直接证明,靶向抑制MYC足以模拟PD-1/LAG-3共信号对T细胞的关键重编程作用。
5. LAG-3胞内基序的功能图谱:KIEELE/EP基序至关重要,EP是MYC的关键调控元件
通过对LAG-3三个保守胞内基序(FXXL, KIEELE, EP)进行系统性突变和组学分析,研究绘制了各基序的功能图谱。结果显示,KIEELE和EP双基序缺失可逆转PD-1/LAG-3介导的TCR信号抑制表型,包括恢复MYC、CD3、ZAP70的高磷酸化状态,表明这两个基序对LAG-3的抑制功能至关重要。
进一步分析发现,EP基序是MYC的关键调控元件。当EP基序被重复扩增(EPMP)时,MYC蛋白在S62位点(此磷酸化通常导致MYC降解)发生显著低磷酸化,MYC整体被抑制。相反,当EP基序被敲除(EPKO)时,MYC信号被激活。研究还发现了一个与EP相关的锌指蛋白磷酸化特征,特别是ZNF148,其磷酸化水平与EP活性正相关,提示EP可能通过锌指蛋白介导的机制,参与由MYC抑制导致的TCR信号终止过程。
结论与意义
本研究通过多组学方法系统揭示了PD-1/LAG-3协同抑制T细胞功能的全新分子机制。其核心结论是:PD-1/LAG-3共信号汇聚于并抑制了关键转录因子MYC,MYC的抑制进而导致了整个TCR信号传导组件的协同性下调,从而重编程T细胞功能,使其处于耗竭或失能状态。研究首次将MYC确立为连接免疫检查点信号与TCR信号的关键枢纽。
研究的另一项重要发现是明确了LAG-3胞内结构域的功能分工,特别是KIEELE/EP双基序对抑制功能不可或缺,而EP基序是调控MYC活性的核心元件。这为开发特异性靶向LAG-3特定功能结构域的新型抑制剂提供了精确的分子靶点。
尽管本研究的数据主要来源于Jurkat细胞系,需要在原代T细胞和体内模型中进行进一步验证,但其发现具有重要的理论和临床意义。在理论上,它深化了对免疫检查点协同作用机制的理解,将MYC这一传统意义上的致癌因子与免疫调控网络紧密联系起来。在临床转化上,该研究提示,联合使用免疫检查点(PD-1/LAG-3)抑制剂与MYC抑制剂,可能是一种克服当前免疫治疗耐药困境的潜在新策略。未来,针对LAG-3的EP等特定基序开发阻断剂,或许能实现更精准、低毒的免疫治疗干预。

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