上次我们介绍了靶蛋白降解的策略(
国自然思路|蛋白稳定性和降解,除了泛素化-蛋白酶体途径外,还有哪些?
),今天来看一篇
JCI
期刊上的研究:
Targeted degradation of oncogenic KRASG12V triggers antitumor immunity in lung cancer models
靶向降解
KRAS G12V
触发肺癌模型中的抗肿瘤免疫反应:
非小细胞肺癌(
NSCLC
)是全球癌症死亡的主要原因之一,其中
KRAS
是肺腺癌中最常发生的致癌基因。
KRAS
是肺腺癌中最常发生的致癌基因,
KRAS G12C
和
G12V
是最主要的突变形式,
直接针对
KRAS
一直是一个挑战,因为
KRAS
被认为是一个“不可成药”的靶点。
尽管
KRAS G12C
突变体的靶向治疗取得了进展,但针对
KRAS G12V
的研究较少,缺乏特异性抑制剂。
本研究利用
降解标签(
dTAG
)系统
,针对
KRAS G12V
进行靶向降解,并研究其对肿瘤微环境(
TME
)的影响。
说明:
降解标签(
dTAG
)系统是一种用于实现目标蛋白质快速、特异性降解的技术。
这一系统通过小分子化合物(称为
dTAG
分子)来招募
E3
泛素连接酶,从而标记目标蛋白质进行泛素化,并最终通过蛋白酶体途径将其降解。
dTAG
系统的优势在于它能够快速、特异性地降低目标蛋白质水平,包括那些传统上难以降解的蛋白质。
研究团队通过
dTAG
系统实现了
KRAS G12V
的特异性降解,并在小鼠模型中评估了其对肿瘤生长和
TME
的影响
。研究发现,
KRAS G12V
的降解能够抑制肿瘤生长,改变
TME
,并激活抗肿瘤免疫反应
,
特别是
增强了CD8+T细胞的活性
;此外,通过单细胞
RNA
测序技术,研究
揭示了
KRAS G12V
降解对免疫细胞亚群的影响,包括
M1
型巨噬细胞增加和
M2
型巨噬细胞减少,以及对
B
细胞亚群的影响
。最后,
通过体内中和抗体实验证实了KRAS G12V降解引发的抗肿瘤免疫反应
部分依赖于CD8+T细胞
。
为了探究
KRAS G12V
降解的机制和效果,研究团队
使用
dTAG
系统诱导
FKBP12F36V-KRASG12V
融合蛋白降解的实验,检测了
HA
标签和下游信号通路的变化
。发现
dTAG
分子能够
特异性地降解
FKBP12F36V-KRASG12V
融合蛋白,并伴随下游
pERK
信号的显著下降,说明
dTAG
系统能够有效降解
KRAS G12V
并抑制其信号通路。
第二部分:
KRAS G12V
降解对肿瘤生长的影响
为了评估
KRAS G12V
降解对肿瘤生长的影响,研究团队在
FKBP12F36V-KRASG12V
基因工程小鼠模型(
GEMM
)中进行
dTAG
治疗的实验,检测了肿瘤体积和生存率的变化
。发现
dTAG
治疗
显著减小了肿瘤体积并延长了小鼠的生存期,说明
KRAS G12V
的降解能够显著抑制肿瘤生长并提高生存率。
第三部分:
KRAS G12V
降解对肿瘤微环境和免疫反应的影响
为了探究
KRAS G12V
降解对肿瘤微环境(
TME
)和免疫反应的影响,研究团队开展了单细胞
RNA
测序
和流式细胞术分析,检测了肿瘤浸润性免疫细胞的变化。发现
KRAS G12V
降解能够增加效应和细胞毒性
CD8+T
细胞的数量,促进
M1
型巨噬细胞的增加,减少
M2
型巨噬细胞,以及影响
B
细胞的不同亚型,说明
KRAS G12V
降解能够重编程
TME
,增强抗肿瘤免疫反应
。
第四部分:
KRAS G12V
降解的抗肿瘤免疫依赖性
为了确定
KRAS G12V
降解引发的抗肿瘤免疫反应
是否依赖于特定的
T
细胞亚群,研究团队开展了体内中和抗体实验,
检测了
CD8+T
细胞和
CD4+T
细胞对
dTAG
治疗效果的影响。
发现耗竭
CD8+T
细胞能够显著降低
dTAG
治疗效果,而
CD4+T
细胞的耗竭没有显著影响,说明
KRAS G12V
降解引发的抗肿瘤免疫反应部分依赖于
CD8+T
细胞。
最后我们简单总结一下。
我们看到这篇文章
从研究内容上并不复杂,但与我们平时自己做的课题相比还是有很多亮点,
首先是临床问题的选择
,KRAS突变是肺癌等肿瘤的常见突变,
而临床用的靶向治疗的抑制剂针对的是G12C这个突变,而G12V的研究少很多,所以是未被满足的临床痛点
;另外,药物开发一般比较常见的靶点特性是激酶(走抑制剂、激动剂这条路)、膜蛋白、分泌性蛋白(走抗体这条路)等,
因此KRAS G12V的突变体还没有好办法,所以正好适用靶蛋白降解的这个策略,之前我们介绍过的PROTACs、AUTACs等
。
所以研究团队就开发了
KRAS G12V突变体的降解标签(dTAG)系统,然后就是对dTAG的评价
:包括了对KRAS G12V突变体的蛋白降解、基因敲除小鼠模型GEMM等,既包括肿瘤大小、小鼠生存率的影响,
也通过单细胞测序揭示dTAG对肿瘤微环境的影响(这里主要是巨噬细胞和CD8+T细胞),但是我们也看到并没有展示对体外细胞系的影响
,最后研究发现
dTAG抑制肿瘤的作用是需要CD8+T细胞的,为了证明这一点,他们通过中和抗体发现是部分依赖于CD8+T细胞的。
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