引言
调节性T细胞（Treg）能够抑制针对自身抗原的异常免疫反应，防止免疫系统过度活化，对于维持机体免疫耐受和避免自身免疫性疾病至关重要。在恶性肿瘤微环境中，Treg也是介导免疫逃逸从而促进肿瘤进展，导致肿瘤免疫治疗耐药甚至疾病超进展的关键因素【1】。一系列靶向Treg的药物已处于临床前和临床研究阶段。然而，系统性靶向清除Treg细胞往往导致严重的自身免疫毒副作用，严重阻碍了靶向Treg细胞的肿瘤免疫疗法在临床上的实际应用。因此，如何在不破坏系统免疫稳态的前提下，选择性靶向肿瘤浸润Treg（TI-Treg）细胞以增强抗肿瘤免疫反应，是该领域面临的重大挑战。
p97 (VCP) 属于AAA-ATP酶家族，可与多种辅因子蛋白结合，广泛参与调控细胞内泛素化蛋白降解、DNA修复、核膜重构、细胞周期以及自噬等一系列生命过程。其中，Npl4是p97发挥功能最重要的辅因子之一。p97与Npl4形成的复合物能够识别和抽取泛素化的蛋白底物，并将其运送到蛋白酶体进行降解，对细胞内蛋白稳态维持至关重要【2】。近年来，p97作为一个抗癌药物靶点而颇受关注，其中一些靶向p97直接杀伤肿瘤细胞的候选药物已进入临床研究阶段。然而，这些p97抑制剂（如CB-5083）大多针对其ATP酶活催化中心，从而将阻断或干扰所有p97介导的细胞生物学过程，甚至包括那些在免疫细胞中尚未被阐明的功能。因此，无差别抑制p97酶活性极有可能导致副作用。
2024年8月6日，复旦大学生命科学学院周兆才教授和焦石青年研究员合作在国际学术期刊Nature Immunology在线发表题为Targeting p97-Npl4 interaction inhibits tumor Treg cell development to enhance tumor immunity【3】的研究论文，发现通过靶向p97与Npl4之间的相互作用能够选择性抑制TI-Treg细胞增强抗肿瘤免疫应答，而不破坏机体的系统免疫稳态。
该研究团队于2015年报道了p97-Npl4复合物调控RIG-I抗病毒免疫应答的非经典功能【4】；并在此基础上，推断靶向p97-Npl4复合物分子界面（而不是p97酶活催化中心），有望开发特异性更强，毒副作用更小的先导化合物。在此思路指导下，研究团队首先通过AlphaScreen高通量筛选，从8,120种FDA批准的药物中筛选出能够打破p97-Npl4相互作用的化合物Thonzoniumbromide (TB)。之后的体外肿瘤细胞增殖和体内裸鼠成瘤实验均显示TB与CB-5083具有类似的抗癌效果。然而，在一系列免疫健全的小鼠肿瘤模型中，TB均展示出比CB-5083更强的抗癌活性。由此，研究团队猜测TB在体内除了像CB-5083一样直接杀伤肿瘤细胞之外，可能还参与调控了肿瘤免疫。进一步的单细胞测序分析表明TB确实重塑了肿瘤免疫微环境，显著促进了CD8+ T细胞的抗肿瘤活性。同时，T细胞过继转移实验也证实TB抗肿瘤活性很大程度上依赖于T细胞。为了明确TB靶向p97-Npl4互作发挥肿瘤免疫调控功能的具体细胞类型，研究团队根据前期解析的p97-Npl4复合物的三维结构信息【4】，构建了破坏p97与Npl4复合物组装的条件性p973A突变敲入小鼠。研究人员将p973A突变引入CD4+ T细胞之后，却发现其对肿瘤生长并无显著影响。于是，他们又对T细胞的不同亚群进行详细分析，结果发现TB处理显著抑制了肿瘤浸润Treg细胞数量，同时大大促进了Th17细胞数量。进一步，在Treg细胞中特异性敲入p973A突变体之后，肿瘤生长受到显著抑制，伴随TI-Treg数量明显降低而Th17细胞增多。值得注意的是，靶向p97-Npl4复合物组装抑制Treg细胞具有肿瘤特异性，而对外周Treg细胞和机体系统免疫稳态并无显著影响。最后，研究团队深入解析了p97-Npl4复合物通过招募E3泛素连接酶PDLIM2/5促进Stat3泛素化降解，从而调控Treg-Th17分化平衡的分子机制。总而言之，该研究发现了p97-Npl4复合物通过Stat3调控Treg-Th17细胞分化平衡的功能作用；提供了一种选择性抑制肿瘤浸润Treg而不破坏机体系统免疫稳态的肿瘤免疫治疗新策略。
参考文献
1. Tay, C., Tanaka, A. & Sakaguchi, S. Tumor-infiltrating regulatory T cells as targets of cancer immunotherapy. Cancer Cell 41, 450-465 (2023).2. Skrott, Z. et al. Alcohol-abuse drug disulfiram targets cancer via p97 segregase adaptor NPL4. Nature 552, 194-199 (2017).3. Nie, P. et al. Targeting p97–Npl4 interaction inhibits tumor Treg cell development to enhance tumor immunity. Nature Immunology (2024).4. Hao, Q. et al. A non-canonical role of the p97 complex in RIG-I antiviral signaling. EMBO J 34, 2903-2920 (2015).https://www.nature.com/articles/s41590-024-01912-y责编|探索君
排版|探索君
文章来源|“BioArt”
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