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【前沿进展】LAMTOR1降低外泌体PD-L1以增强非小细胞肺癌免疫治疗的疗效

2024年12月03日

整理：肿瘤资讯

来源：肿瘤资讯

以程序性细胞死亡蛋白1（PD-1）及其配体PD-L1为核心的免疫治疗策略在非小细胞肺癌（NSCLC）的治疗中已取得了显著的进展，改变了NSCLC的治疗格局。然而，该领域仍面临一项重大挑战，即肿瘤微环境（TME）中由外泌体PD-L1所介导的免疫抑制效应，特别是其对CD8+ T细胞功能的具体影响机制，尚需进一步探究。近日，中国医科大学赵立及刘宏旭教授团队在Molecular Cancer杂志发表了题为“LAMTOR1 decreased exosomal PD-L1 to enhance immunotherapy efficacy in non-small cell lung cancer”的研究论文，揭示了LAMTOR1在非小细胞肺癌中抑制PD-L1外泌体和促进CD8+T细胞浸润的关键作用。

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LAMTOR1（全称为晚期胞内体/溶酶体接头蛋白，MAPK以及mTOR激活蛋白1）在调控细胞生长和能量平衡中起重要作用，并参与氨基酸介导的蛋白激酶复合物mTORC1的激活过程。LAMTOR1通过与肝细胞生长因子调节的酪氨酸激酶底物（HRS）的相互作用，促进PD-L1溶酶体降解，从而减少外泌体PD-L1的释放。

LAMTOR1抑制外泌体PD-L1的分泌

该研究利用透射电子显微镜（TEM）和纳米粒子跟踪分析（NTA）检测了NSCLC细胞释放的外泌体。通过Western blot分析评估了多种NSCLC细胞系中PD-L1的表达水平，并发现H460、H2009、HCC827、H1573、H820、H3122、Calu-1、H1975和H358等细胞系的PD-L1表达显著高于其他细胞系。此外发现H1975和H358细胞系的外泌体PD-L1释放显著增加。进一步分析发现LAMTOR1在溶酶体运输和降解中发挥关键作用，尤其是在晚期内质网/溶酶体中。为了阐明LAMTOR1和PD-L1表达水平之间的相关性，研究者使用H-score（组织化学评分）量化了85个NSCLC组织中LAMTOR1和PD-L1的表达水平，并发现两者在85个NSCLC组织中的表达水平呈负相关。质谱分析表明，LAMTOR1调节溶酶体膜和细胞外外泌体。此外LAMTOR1还抑制NSCLC细胞中外泌体PD-L1的释放，过表达LAMTOR1的NSCLC细胞系衍生的外泌体显著增强了CD8+ T细胞的功能，这表明，LAMTOR1通过抑制外泌体PD-L1来增强CD8+ T细胞的功能。

LAMTOR1与HRS的相互作用抑制外泌体PD-L1

外泌体通过HRS介导的外泌体货物识别和分选产生和释放。免疫荧光成像显示PD-L1与NSCLC细胞中的HRS共定位。随后发现HRS触发了NSCLC细胞中外泌体PD-L1的释放。鉴于LAMTOR1位于晚期内质网和溶酶体中，而HRS负责分选外泌体货物，特别是PD-L1，Western blot表明LAMTOR1抑制了HRS介导的外泌体PD-L1的分泌。此外，共免疫沉淀（Co-IP）实验揭示了NSCLC细胞中HRS和PD-L1之间的相互作用。Co-IP实验还确认了NSCLC细胞中LAMTOR1与HRS和PD-L1的关联。值得注意的是，在HRS缺失的情况下，LAMTOR1和PD-L1之间的相互作用显著减少。这些发现表明，LAMTOR1抑制HRS调节的外泌体PD-L1的分泌。

LAMTOR1通过诱导溶酶体降解抑制外泌体PD-L1

已知LAMTOR1通过募集PD-L1进行降解来调节其溶酶体降解作用。在应用溶酶体抑制剂Bafilomycin A1（Baf-A1）阻断溶酶体时，外泌体PD-L1表达水平显著增加。这表明LAMTOR1通过促进溶酶体降解来抑制外泌体PD-L1的分泌。免疫荧光分析表明，LAMTOR1促进了PD-L1与溶酶体（LAMP1）的降解，这在溶酶体阻断后减弱了LAMP1与PD-L1之间的相互作用。这些结果表明，LAMTOR1激活了PD-L1溶酶体降解途径。

LAMTOR1通过诱导自噬溶酶体降解抑制外泌体PD-L1

早期研究表明，多泡体（MVBs）与自噬体的融合可以激活溶酶体降解途径。利用透射电子显微镜（TEM）观察到LAMTOR1能促进MVBs的增殖及其与溶酶体的融合。免疫荧光分析发现LAMTOR1可促进MVBs（RAB7a）与自噬体（ATG7）的融合，而RAB7a已知能支持内质网-溶酶体和自噬体-溶酶体的融合。通过免疫荧光观察到LAMTOR1过表达促进了PD-L1与溶酶体的共定位，而RAB7a的敲低则会减少这种共定位。此外，免疫印迹分析揭示了LAMTOR1的上调抑制了外泌体PD-L1的分泌，且该抑制作用在RAB7a被敲低时可以被逆转。值得注意的是，当通过ATG7阻断自噬时，LAMTOR1增强PD-L1与溶酶体共定位的能力降低，导致外泌体PD-L1分泌的抑制逆转，表明自噬体在外泌体PD-L1的释放中有所涉及。这一发现暗示了LAMTOR1介导的MVBs与自噬体的融合触发了PD-L1溶酶体降解。

联合使用LAMTOR1肽和抗PD-1免疫治疗肺癌

基于上述研究成果，科研人员研发了一种针对PD-L1溶酶体降解的LAMTOR1肽，并在小鼠模型中验证了其能抑制肿瘤生长。LAMTOR1肽通过促进PD-L1在溶酶体中的降解，减少外泌体PD-L1的释放，从而抑制了NSCLC的进展。PD-L1作为免疫细胞表面的关键蛋白，与PD-1结合后会阻碍T细胞的功能，而肿瘤细胞衍生的外泌体可以运输PD-L1与CD8+ T细胞表面的PD-1结合，从而损害CD8+ T细胞的细胞毒性，并促进肿瘤细胞的免疫逃逸。因此，研究提出了将LAMTOR1肽与PD-1抑制剂联合使用的治疗方案，在小鼠肺癌模型中，该联合治疗显著抑制了肿瘤生长，并增强了CD8+ T细胞的活性，延长了小鼠的生存期。然而，LAMTOR1肽可能对肺、肝、肾造成损害，提示需进一步评估其安全性。

小结

本研究揭示了LAMTOR1能够调节PD-L1的溶酶体降解，为减少外泌体PD-L1提供了新策略，突出了其在免疫治疗中的关键作用。研究支持使用LAMTOR1肽作为治疗方法，但未全面评估其潜在副作用，这在进行临床试验前是必要的。此外，由于肿瘤可能产生耐药性，需要深入理解这些耐药机制。研究还需要在包括人类样本在内的更广泛的实验模型中进行验证，并在不同癌症类型中进行详细比较研究，以确定LAMTOR1作为其他癌症治疗靶点的潜力。

参考文献

Wu B, Huang X, Shi X, Jiang M, Liu H, Zhao L. LAMTOR1 decreased exosomal PD-L1 to enhance immunotherapy efficacy in non-small cell lung cancer. Mol Cancer. 2024 Sep 2;23(1):184. doi: 10.1186/s12943-024-02099-4. PMID: 39223601; PMCID: PMC11367890.

声明：本材料由阿斯利康提供，仅供医疗卫生专业人士参考

审批编号：CN-147487 过期日期：2025-02-20

责任编辑：肿瘤资讯-Yuno
排版编辑：肿瘤资讯-Julian