通过一种能与转铁蛋白受体结合的双特异性降解酶来靶向降解CD24蛋白，能够增强抗肿瘤免疫力

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通过一种能与转铁蛋白受体结合的双特异性降解酶来靶向降解CD24蛋白，能够增强抗肿瘤免疫力

时间：2026年1月21日

来源：Biochemical Pharmacology

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靶向降解CD24蛋白的新型双特异性溶酶体靶向载体CD24-H7通过结合转铁蛋白受体（TFRC）实现高效溶酶体降解，显著抑制胶质瘤生长并增强抗肿瘤免疫，与PD-1抑制剂联用效果更佳。

作者名单：朱茂荣、吴旭新、张国、何磊、欧慧慧、曹正聪、刘晓、邹成、杨光兆、秦浩哲、郑丹、于铎、张王倩、王顺宁、张英琦、李萌、何亚龙、顾金涛

中国西安，第四军医大学药学院生物技术中心，国家癌症生物学重点实验室，邮编710000

摘要

靶向降解细胞外和膜相关蛋白已成为一种有前景的治疗手段。本文开发了一种新型的双特异性降解剂CD24-H7，该降解剂通过结合转铁蛋白受体（TFRC）来介导CD24的溶酶体降解。CD24是一种在肿瘤中常过度表达的免疫抑制蛋白。CD24-H7由一个结合TFRC的scFv和一个结合CD24的scFv组成，两者通过一个可被组织蛋白酶切割的连接子连接，从而实现有效的内化、溶酶体递送以及TFRC的后续回收。体外和体内实验表明，CD24-H7能够高效且特异性地降解CD24，显著抑制肿瘤生长，并在人源化小鼠胶质母细胞瘤（GBM）模型中增强抗肿瘤免疫。此外，该降解剂具有良好的安全性，对肿瘤组织的毒性极低。将CD24-H7与抗PD-1抗体联合使用可协同促进肿瘤内CD8⁺ T细胞的浸润和细胞毒性，同时减轻T细胞耗竭，从而显著提高抗肿瘤效果。这些发现凸显了TFRC募集降解剂在选择性靶向膜蛋白方面的治疗潜力，为克服肿瘤免疫逃逸提供了有效的组合策略。

引言

靶向蛋白降解（TPD）是一种利用细胞天然降解系统选择性清除目标蛋白（POIs）的有前景的治疗方法[1]。与传统阻断功能位点的抑制剂不同，TPD具有更持久的效应，并且能够靶向那些被认为“难以成药”的蛋白。在TPD方法中，蛋白酶体靶向嵌合体（PROTACs）是最早开发的也是研究最广泛的类型[2][3][4]。迄今为止，已有十多种PROTACs（如cereblon（CRBN）和von-Hippel-Lindau（VHL））进入癌症等疾病的临床试验[5][6]。此外，还有大约十几种其他E3 ligases（如RNF114和DCAF16）被验证可用于PROTACs[7][8]。尽管E3 ligases种类繁多且表达模式各异，但由于缺乏高特异性结合它们的细胞通透性配体，其在细胞或组织选择性蛋白降解方面的潜力尚未得到充分开发。除了PROTACs外，还开发了多种用于降解细胞内POIs的替代平台[9][10]。相比之下，针对细胞外蛋白（约占蛋白质组的40%）的策略仍然相对落后。

第一代溶酶体靶向嵌合体（LYTACs）于2020年问世，其结构包含一个靶向阳离子非依赖性甘露糖-6-磷酸受体（CIM6PR）的聚糖肽配体，该配体与一个针对细胞外POI的结合蛋白相连[11]。由于CIM6PR在多种组织中普遍表达，这些LYTACs能够降解多种可溶性和膜蛋白[12]。随后，一些研究团队通过结合唾液酸糖蛋白受体（ASGPR）开发出组织选择性LYTACs，从而将蛋白降解限制在肝细胞中[13]。然而，溶酶体内吞受体（如ASGPR和M6PR）容易受到内源性配体的竞争，这可能干扰POI的降解。此外，虽然破坏retromer复合物可以适度提高LYTAC的效率，但只有少量受体能够重新回到细胞膜，限制了目标蛋白的持续降解[14]。因此，寻找更优的受体靶点是关键。转铁蛋白受体（TFRC）在细胞铁摄取中起核心作用，并具有极高的回收效率（几乎所有内化的受体都会迅速返回细胞表面），使其成为CI-M6PR和ASGPR等传统溶酶体靶向受体的理想替代品。与这些受体不同，TFRC受内源性配体竞争的影响较小，且自身不易发生溶酶体降解，从而实现更持久和高效的靶蛋白降解。此外，TFRC在代谢活跃的组织（如癌症和血脑屏障内皮）中表达较高，为组织选择性治疗提供了潜力[15][16]。

CD24是一种小分子、高度糖基化的细胞表面蛋白，最近被确定为癌症免疫治疗中的关键免疫检查点[17]。它通过与肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）上的Siglec-10受体相互作用传递“不要吃我”的信号[18]，从而抑制巨噬细胞的吞噬能力，使癌细胞逃脱免疫监视并促进肿瘤进展。类似于已充分研究的CD47–SIRPα通路，CD24–Siglec-10通路在胶质瘤、卵巢癌和三阴性乳腺癌等侵袭性恶性肿瘤中起着特别重要的作用，这些癌症中CD24通常过度表达[19][20]。靶向CD24–Siglec-10相互作用已成为一种有前景的治疗策略。临床前研究表明，抗CD24单克隆抗体可增强巨噬细胞对肿瘤细胞的吞噬作用，并在体内表现出强大的抗肿瘤活性[21]。这些发现表明，CD24阻断可能是一种有效的策略，特别是对于对抗PD-1/PD-L1等现有检查点抑制剂具有抗性的肿瘤[22]。此外，抗CD24疗法与其他免疫治疗方案的联合使用可能为难治性癌症患者开辟新的治疗途径。

我们开发了一种溶酶体靶向降解平台，采用了一种对组织蛋白酶敏感的连接子-串联scFv设计，以实现CD24的有效降解。该设计利用针对TFRC的scFv（H7）结合转铁蛋白受体，促进内吞和溶酶体运输；同时，CD24特异性scFv与癌细胞上的CD24结合。可被组织蛋白酶切割的连接子使得TFRC结合部分能够被溶酶体处理并释放、回收。这种异源双特异性抗体（CD24-H7）旨在将细胞表面的CD24引导至溶酶体进行降解。在免疫人源化胶质母细胞瘤（GBM）模型中，CD24-H7通过引发多方面的抗肿瘤反应表现出显著的治疗效果，增强了抗肿瘤免疫，并抑制了由CD24驱动的恶性表型（如增殖和侵袭）。此外，这种靶向方法与免疫检查点阻断（ICB）联合使用，显著改善了治疗效果。这种利用串联scFv和可降解连接子的平台为开发高效的膜蛋白降解工具提供了有前景的策略。

试剂

CD24-H7由SanYou Biotech（中国上海）合成。转铁蛋白、氯喹（CQ）、Bafilomycin A1（BAF）和MG132购自MCE（美国）。LAMP1抗体购自Abcam。CD24、TFRC、GAPDH、Rab7、Ki67、caspase-3和Vimentin购自Proteintech（中国武汉）。siRab7（CCAUGGUGUCCACGUUCUA）和siTFRC（GGAUCUAUAGUGAUUGUCA）由Tsingke（中国北京）合成。

细胞培养

人类胶质母细胞瘤细胞系LN229（RRID: CVCL_0393）和U-87 MG（RRID: CVCL_0022）被用于实验。

CD24-H7的设计与构建

CD24是一种小分子、高度糖基化的细胞粘附蛋白，在多种实体瘤中过度表达。TCGA数据库显示，与正常组织相比，CD24在原发性肿瘤中的表达上调，包括胶质母细胞瘤（GBM）、结肠腺癌（COAD）、直肠腺癌（READ）和胃癌（STAD）（见图1A）。CD24通过与Siglec-10相互作用，作为先天免疫检查点，在肿瘤免疫逃逸中起关键作用。

讨论

靶向降解细胞外和膜蛋白是治疗开发的前沿领域，尤其在肿瘤学和免疫治疗领域。目前，已有几种基于TPD的药物（如AR降解剂ARV-110和ER降解剂ARV-471）进入临床应用[24][25]。最新进展将TPD技术扩展到针对细胞外和膜表面蛋白的应用，包括基于M6PR的LYTACs、组织选择性GalNac-LYTACs、细胞因子介导的KineTACs和共价GlueTACs等。

未引用的参考文献

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作者贡献声明

朱茂荣：资金获取、数据分析。 吴旭新：资金获取、数据分析。 张国：方法学研究。 何磊：方法学研究。 欧慧慧：项目管理、概念构思。 曹正聪：资源协调。 刘晓：软件开发。 邹成：实验监督。 杨光兆：方法学研究。 秦浩哲：方法学研究。 郑丹：数据分析。 于铎：实验研究。 张王倩：软件开发。 王顺宁：实验研究。 张英琦：资金获取。