Nature子刊发表上海仁济医院许杰课题组研究：靶向多肽经过优化有望成为肿瘤免疫治疗药物

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许杰课题组在《自然》子刊刊文介绍PD-L1棕榈酰化修饰及相应抑制剂开发策略。

来源丨医学界肿瘤频道

近日，上海交通大学医学院附属仁济医院消化所许杰课题组在《自然》子刊（Nature Biomedical Engineering期刊）发表题为《抑制程序性死亡配体1（PD-L1）棕榈酰化促进T细胞的抗肿瘤免疫（Inhibiting PD-L1 palmitoylation enhances T-cell immune responses against tumours）》的研究论文。

论文进一步报道了PD-L1的棕榈酰化修饰促进其表达的机制，通过设计的PD-PALM多肽降低了肿瘤细胞PD-L1的表达量，并开发了可竞争抑制PD-L1棕榈酰化的靶向多肽分子，为免疫检查点抑制剂开发提供了新思路，该靶向多肽分子经过优化有望成为肿瘤免疫治疗药物。

论文在线发表的同时，杂志配发了该领域资深专家Stephane Lefrancois的述评，详细地解释了这项工作的科学发现以及意义，认为“利用多肽抑制剂来阻断PD-L1棕榈酰化提示了基于翻译后修饰的新的靶向方法，许杰课题组开发的这种细胞穿透多肽显著抑制了PD-L1的表达因而可能有潜力成为治疗分子”（The use of a peptide inhibitor to block the palmitoylation of PD-L1 highlights the potential of silencing this post-translational modification for therapeutic purposes. The cell-penetrating peptide developed by Xu and colleagues leads to efficient PD-L1 suppression and could potentially be used as a therapeutic agent.）

免疫检查点（immune checkpoints）是分布于体内免疫系统中的抑制性信号通路，能够调控免疫反应的强弱和持续时间，避免组织损伤并维持机体自身的耐受。肿瘤能够利用免疫检查点通路的抑制作用，逃避免疫细胞的识别，特别是抑制T细胞的免疫应答，实现免疫逃逸。因此，抑制免疫检查点可以激发免疫系统原有的抗肿瘤能力。靶向免疫检查点蛋白CTLA-4、 PD-1/PD-L1的单克隆抗体已经被批准用于治疗多种类型的恶性肿瘤。

然而免疫检查点阻断疗法仍存在总体效率不高、长期使用后产生耐药以及可发生严重副作用等问题。PD-L1是PD-1的主要配体，一部分肿瘤依赖其表达的PD-L1结合T表面的PD-1并引起T细胞衰竭，促使肿瘤逃避宿主免疫系统的监视和杀伤作用。因此对PD-L1调控机制的深入研究将有助于改善治疗的效果。

近年来的研究发现PD-L1不仅表达在细胞表面，还存在于细胞内的高尔基体、循环内体以及微囊泡上；细胞内的PD-L1有促癌功能，并可重新被转运到细胞表面。因此旨在彻底清除PD-L1的靶向蛋白质降解策略受到关注。

许杰课题组近期发现了PD-L1的溶酶体降解机制，并在HIP1R蛋白调控模式的启发下设计了PD-LYSO用于靶向降解PD-L1（Nature Chemical Biology 2019）。（相关报道链接：https://www.renji.com/default.php?mod=article&do=detail&tid=2890）

由于目前棕榈酰化的小分子抑制剂缺少对DHHC酶的选择性，因此许杰课题组进行了棕榈酰化竞争性抑制剂的设计尝试。因为DHHC酶的特异性由底物序列决定，所以PD-L1的被修饰位点临近序列可能被DHHC3修饰，从而减少对内源性的PD-L1修饰。理论上这种竞争性多肽对其它DHHC成员的影响较小，因此可能其作用的选择性较2-BP更强。

作者通过一系列实验证明上述竞争抑制剂的设计思路是切实有效的，并通过设计的PD-PALM多肽降低了肿瘤细胞PD-L1的表达量。在此基础上，今后还可以对PD-PALM进行衍生改造和修饰，以进一步提高其活性和稳定性，增强其成药潜力。

这一研究对PD-L1的棕榈酰化进行了较为深入的功能和机制探究，揭示了PD-L1棕榈酰化影响其溶酶体降解的确切途径，设计了以棕榈酰化为靶点的多肽型PD-L1抑制剂，为棕榈酰化相关的机制与转化研究带来启示。

该论文的通讯作者是许杰研究员，第一作者是姚晗博士，以及共同第一作者兰江博士研究生、李楚舒博士研究生和石虎兵教授，课题得到了国家重点研发计划（2016YFC0906000）和多项国家自然科学基金的资助。

论文作者介绍

许杰，上海交通大学医学院附属仁济医院研究员、博士生导师，博士毕业于比利时布鲁塞尔自由大学，主要从事消化系统肿瘤发生机制与生物治疗靶点的研究，在PD-1/PD-L1肿瘤免疫检查点和p53抑癌通路开展机制和转化研究工作。入选国自然优青、万人计划青年拔尖人才、仲英学者、东方学者等人才计划项目，承担国家重点研发计划课题以及自然科学基金等多项科研课题，兼任BMC Cancer副主编以及Frontiers in Pharmacology专题主编。近年来以通讯作者在Nature Chemical Biology, Nature Biomedical Engineering, Cell Chemical Biology，Gut，JNCI，Cancer Research, Nature Communications, Cell Reports, Oncogene等期刊发表论文。