Penfluridol通过激活AMPK诱导PD-L1泛素化降解增强结直肠癌抗肿瘤免疫
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时间:2025年10月04日
来源:Translational Oncology 4.1
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本研究针对结直肠癌(CRC)中免疫检查点抑制剂对微卫星稳定(MSS)型患者疗效有限的临床难题,揭示了抗精神病药物Penfluridol(PFD)通过激活AMPK通路促进PD-L1泛素化降解的新机制。研究人员通过体内外实验证实PFD可显著增强CD8+/CD4+ T细胞浸润,并与PD-1抗体产生协同抗肿瘤效应,为克服免疫治疗耐药提供了创新性联合策略。
在全球范围内,结直肠癌(Colorectal Cancer, CRC)是发病率第三的恶性肿瘤,其治疗面临严峻挑战。尽管靶向PD-1/PD-L1轴的免疫检查点抑制剂(Immune Checkpoint Blockades, ICBs)已成为CRC治疗的有效策略,但大多数微卫星稳定(Microsatellite Stable, MSS)型患者对ICB治疗反应有限。这种治疗抵抗性与肿瘤细胞表面程序性死亡配体1(Programmed Death-Ligand 1, PD-L1)的表达密切相关,它通过与T细胞上的PD-1结合,抑制T细胞活化,促进肿瘤免疫逃逸。因此,开发能够下调PD-L1表达的新型策略,对于提高ICB疗效具有重要临床意义。
在此背景下,研究人员将目光投向药物重定位(Drug Repurposing)领域。Penfluridol(PFD)是一种传统抗精神病药物,既往研究提示其在多种癌症模型中表现出抗肿瘤活性,但其在调节抗肿瘤免疫方面的作用尚未明确。发表于《Translational Oncology》的这项研究,系统阐释了PFD如何通过分子机制调控PD-L1表达,并增强T细胞介导的免疫杀伤作用,为CRC免疫治疗提供了新思路。
本研究主要采用细胞系(包括人源LoVo、SW480和小鼠MC38 CRC细胞)和MC38荷瘤小鼠模型,运用MTT法、集落形成、流式细胞术检测细胞活力和凋亡;Western blotting、qRT-PCR、膜表面PD-L1流式检测分析分子表达;放线菌素D/CHX追踪实验评估mRNA/蛋白稳定性;Co-IP验证泛素化水平;体内实验结合PD-1抗体治疗,通过免疫组化、流式细胞术分析肿瘤免疫微环境;并通过血清生化指标和组织H&E染色评估安全性。
研究人员通过MTT实验发现,PFD以时间和浓度依赖性方式抑制LoVo、SW480和MC38细胞的增殖,24小时IC50值分别为5.4 μM、5.8 μM和10.7 μM。低浓度PFD即可有效抑制细胞集落形成和迁移,并诱导浓度依赖性凋亡。此外,PFD在非恶性细胞(如PBMCs和HTori-3细胞)中显示出较高的IC50值,表明其具有一定的肿瘤选择性。
Western blotting分析表明,PFD以浓度和时间依赖性方式降低PD-L1蛋白水平,但不影响其mRNA表达或稳定性。流式细胞术进一步证实,PFD处理显著降低LoVo和SW480细胞膜表面PD-L1表达。此外,PFD还下调其他免疫检查点分子(CD80、CD86和CD155),提示其具有广谱免疫调节潜能。
CHX追踪实验显示,PFD处理加速PD-L1蛋白降解。蛋白酶体抑制剂MG132可逆转PFD引起的PD-L1下调。Co-IP实验证实,PFD促进PD-L1泛素化修饰,表明其通过泛素-蛋白酶体途径介导PD-L1降解。
机制研究表明,PFD处理增加AMPKα磷酸化(p-AMPKα)水平,激活AMPK信号。使用AMPK抑制剂Compound C可逆转PFD引起的PD-L1下调及增强的T细胞杀伤作用,证实AMPK激活是PFD作用的关键环节。上游激酶LKB1和CAMKK2未参与PFD的AMPK激活。
在MC38荷瘤小鼠模型中,PFD单药或与PD-1抗体联用均显著抑制肿瘤生长,联合治疗表现出最强抑瘤效果。IHC分析显示,PFD处理降低肿瘤组织PD-L1和Ki-67表达。流式细胞术发现,联合治疗显著增加肿瘤内CD8+和CD4+ T细胞浸润,但对Treg和M1巨噬细胞无显著影响。血清生化和组织学分析表明,PFD治疗未引发明显肝肾功能损伤或器官病理改变,安全性良好。
研究结论与讨论部分强调,PFD作为一种已临床应用的抗精神病药物,通过激活AMPK促进PD-L1泛素化降解,解除对T细胞的抑制,增强抗肿瘤免疫应答。其与PD-1抗体的协同效应为改善MSS型CRC患者ICB疗效提供了新策略。值得注意的是,PFD还下调多个免疫检查点分子,表明其具有多靶点免疫调节功能。然而,PFD的直接分子靶点、在其他癌种中的效果以及长期安全性仍需进一步探索。此外,除蛋白酶体降解途径外,PD-L1的糖基化和细胞内运输等调控机制也可能参与PFD的作用,值得未来深入研究。
总体而言,该研究不仅为CRC免疫治疗提供了新型联合方案,也展示了药物重定位在肿瘤治疗中的巨大潜力。通过将基础机制研究与临床转化相结合,PFD有望成为克服免疫治疗抵抗性的重要工具,推动精准免疫治疗的发展。
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