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Molecular Therapy | 引人注目的癌症免疫治疗靶点研究

Molecular Therapy | 引人注目的癌症免疫治疗靶点研究
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本文系统回顾了癌症细胞表面蛋白的最新研究进展,并评估了多种技术在靶点发现中的潜力,为癌症免疫治疗提供了新的思路。

 

文献概述
本文《Mapping the cancer surface proteome in search of target antigens for immunotherapy》,发表于《Molecular Therapy》杂志,回顾并总结了癌症细胞表面蛋白的研究进展,以及如何利用这些蛋白作为免疫治疗靶点。整段内容通过多种技术手段,如质谱、富集策略和计算工具,深入分析了癌症表面蛋白质组学,从而为免疫治疗提供了新的抗原靶点。

背景知识
癌症免疫治疗近年来取得了显著进展,尤其是针对细胞表面蛋白的靶向治疗。然而,目前仅有少数细胞表面蛋白被广泛用于免疫治疗,如PD-1、PD-L1、CTLA4等免疫检查点抑制剂,以及CD19和BCMA等用于血液肿瘤的CAR-T细胞疗法。文章指出,由于癌细胞表面抗原的异质性和抗原逃逸机制,寻找合适的靶点仍然是癌症免疫治疗的瓶颈。通过质谱技术、富集策略和计算工具,研究者可以更全面地分析癌症表面蛋白组,从而发现新的靶点。这些技术包括生物素标记、糖蛋白捕获、过氧化物酶介导的标记、代谢标记和酶促标记等。此外,文章还介绍了SURFY、Protter等计算工具,用于细胞表面分子注释和拓扑学预测,进一步提升靶点筛选的效率。研究强调,理想的靶点应高度表达于癌细胞而不在正常组织中,从而减少脱靶毒性。

 

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研究方法与实验
文章回顾了多种细胞表面蛋白富集方法,包括生物素标记、细胞表面捕获(CSC)、过氧化物酶介导的标记、代谢标记和酶促标记技术。这些方法通过不同的化学和生物学手段,对细胞表面蛋白进行高效富集和鉴定,克服了传统RNA测序和流式细胞术的局限性。例如,生物素标记利用NHS酯类试剂共价连接溶剂可及的赖氨酸或蛋白N端,而细胞表面捕获技术则通过氧化糖链生成二醛基团,并用酰肼类探针标记,从而富集细胞表面蛋白。过氧化物酶介导的标记技术(如APEX2和HRP)通过自由基反应实现高特异性标记,而代谢标记则依赖于非天然糖类类似物,通过细胞代谢整合到细胞表面糖蛋白中。

关键结论与观点

  • 传统的RNA测序和流式细胞术无法有效区分细胞表面蛋白的密度和亚细胞定位,而质谱技术结合富集方法显著提高了靶点发现的效率。
  • SurfY等机器学习工具通过高置信度细胞表面蛋白数据集,预测了约2886个细胞表面蛋白,准确率达到93.5%,并帮助研究者筛选高表达于癌细胞而低表达于正常细胞的抗原。
  • 目前已有25项临床试验使用双特异性CAR-T细胞疗法,例如靶向CD19/CD20、CD19/CD22、BCMA/CD38等,以应对抗原逃逸问题。
  • 文章强调,理想的免疫治疗靶点应为肿瘤特异性蛋白,即在癌细胞高表达而在正常组织中缺失或低表达,从而减少脱靶毒性。
  • 各种富集策略(如NHS-SS生物素、CSC、APEX2)已被应用于癌症研究,例如AML、多发性骨髓瘤、弥漫性大B细胞淋巴瘤等,有效识别了新的靶点如ADGRE2、CD59、CD97、SEMA4A、CCR10、TXNDC11等。

研究意义与展望
文章强调,未来癌症免疫治疗的发展需要更精确的细胞表面蛋白图谱,以及更高效的靶点筛选策略。双特异性CAR-T细胞疗法有望克服抗原逃逸,但需要进一步优化靶点组合。此外,文章指出,当前技术仍存在蛋白标记效率低、非特异性富集等问题,未来需改进富集方法和计算工具,以提高靶点识别的准确性和可重复性。

 

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结语
癌症免疫治疗的成功依赖于靶向细胞表面蛋白的精准性,而当前技术仍面临挑战。文章系统综述了多种表面蛋白富集策略,并提出结合质谱分析与计算工具,可有效识别高特异性靶点。未来,进一步优化技术、扩大临床样本分析、并提升靶点筛选的准确性,将推动癌症免疫治疗进入更广泛的应用阶段。

 

文献来源:
Francesco Di Meo, Brandon Kale, John M Koomen, and Fabiana Perna. Mapping the cancer surface proteome in search of target antigens for immunotherapy. Molecular Therapy.