Isoxazole-based molecules restore NK cell immune surveillance in hepatocarcinogenesis by targeting TM4SF5 and SLAMF7 linkage
研究背景与科学问题
肝细胞癌（HCC）作为全球第四大致死性恶性肿瘤，其发病机制与免疫逃逸密切相关。近年研究发现，肿瘤微环境（TME）中自然杀伤（NK）细胞的功能抑制是HCC免疫逃逸的核心机制之一。跨膜蛋白TM4SF5在HCC中高度表达，其通过调控NK细胞活性配体SLAMF7的降解，削弱免疫监视功能，但具体分子机制及靶向策略尚不明确。韩国首尔大学Jung Weon Lee团队与CHA医科大学Young-Ger Suh团队合作，系统揭示了TM4SF5-SLAMF7轴在HCC中的关键作用，并开发出异噁唑类小分子抑制剂（TSIs）以恢复NK细胞功能，相关成果发表于《Signal Transduction and Targeted Therapy》 。
肝细胞癌病理切片与NK细胞免疫荧光染色
机制解析：TM4SF5如何通过SLAMF7降解抑制NK细胞功能
1. TM4SF5与SLAMF7的相互作用
研究团队通过免疫共沉淀（Co-IP）和荧光共振能量转移（FRET）技术证实，TM4SF5以N-糖基化依赖的方式与SLAMF7结合。这种结合触发SLAMF7从细胞膜向溶酶体转运，导致其被蛋白酶降解。在TM4SF5过表达的HCC细胞中，SLAMF7的膜表达水平降低达70%（P<0.001），而溶酶体抑制剂氯喹可逆转这一过程 。
TM4SF5与SLAMF7的共定位免疫荧光图像
2. NK细胞功能抑制的分子路径
SLAMF7作为NK细胞的关键激活受体，其下调直接导致NK细胞毒性功能受损：
- 细胞毒性颗粒减少：TM4SF5过表达模型中，NK细胞的颗粒酶B（Granzyme B）和穿孔素（Perforin）分泌量分别下降58%和64%（P<0.01）；
- 信号通路抑制：SLAMF7缺失阻断了PI3K-Akt和ERK信号通路的激活，使NK细胞对肿瘤细胞的识别能力降低 。
3. 临床相关性验证
对TCGA数据库及HCC患者样本的分析显示：
- 预后关联：高TM4SF5表达与低SLAMF7水平的患者中位生存期仅为18.7个月，显著低于对照组（32.5个月，HR=2.15, P=0.003）；
- 特异性调控：其他NK细胞配体（如MICA/B）的表达变化与生存率无显著相关性，凸显SLAMF7的核心地位 。
治疗突破：异噁唑类小分子抑制剂（TSIs）的作用机制
1. TSIs的设计与优化
基于TM4SF5的晶体结构，研究团队通过计算机辅助药物设计（CADD）筛选出异噁唑类化合物ST-2-001和ST-5-002。其中，ST-5-002因具备更强的氢键网络（与TM4SF5的Asn152和Glu189结合）及疏水相互作用，其结合亲和力（Kd=12.3 nM）较ST-2-001提高4.6倍 。
ST-5-002与TM4SF5的分子对接模型
2. 功能恢复实验
- SLAMF7膜表达恢复：TSIs处理使SLAMF7膜定位水平恢复至对照组的85%（P=0.004）；
- NK细胞活性增强：在共培养实验中，TSIs处理的NK细胞对HCC细胞的杀伤效率提升2.3倍（P<0.001），且IFN-γ分泌量增加3.1倍 。
3. 体内疗效验证
在TM4SF5阳性的患者来源异种移植（PDX）模型中：
- 肿瘤生长抑制：ST-5-002治疗组肿瘤体积缩小61%（vs. 对照组，P=0.002）；
- 免疫微环境重塑：肿瘤浸润NK细胞比例从4.2%上升至11.7%，且Treg细胞比例下降44%（P=0.007） 。
临床转化潜力与创新性
1. 突破现有治疗瓶颈
传统免疫检查点抑制剂（如抗PD-1）在HCC中的响应率不足20%。TSIs通过靶向TM4SF5-SLAMF7轴，提供双重作用：
- 直接抑制肿瘤：阻断TM4SF5介导的代谢重编程（如mTORC1信号抑制） ；
- 免疫激活：恢复NK细胞功能，与PD-1抑制剂联用可产生协同效应（肿瘤抑制率提升至78%） 。
2. 安全性优势
临床前毒理实验显示，TSIs在小鼠中未引起显著肝毒性（ALT/AST水平与对照组无差异，P>0.05），且对正常肝细胞无杀伤作用（IC50>50 μM） 。
3. 广谱治疗潜力
除HCC外，TM4SF5-SLAMF7轴在黑色素瘤、非小细胞肺癌等耐药性肿瘤中同样高表达。初步数据显示，TSIs可使抗PD-1耐药黑色素瘤的响应率从15%提升至65% 。
未来研究方向与挑战
- 精准患者分层：需建立基于TM4SF5/SLAMF7表达水平的生物标志物体系，优化临床试验入组标准；
- 联合治疗策略：探索TSIs与CAR-NK、肿瘤疫苗等疗法的协同效应；
- 耐药机制解析：TM4SF5突变或糖基化修饰可能影响TSIs疗效，需开发二代抑制剂；
- 转化医学验证：推进TSIs的Ⅰ期临床试验，评估其人体药代动力学及长期安全性。
总结
该研究首次阐明TM4SF5通过降解SLAMF7抑制NK细胞免疫监视的核心机制，并开发出高选择性异噁唑类抑制剂TSIs。这一策略不仅为HCC治疗提供了新型免疫检查点靶标，更通过“肿瘤细胞-免疫微环境”双效调控，为突破实体瘤治疗耐药性树立了范式。未来，TM4SF5-SLAMF7轴靶向治疗有望成为癌症免疫治疗领域的革新性工具。
| 名称 | 货号 | 规格 |
| Anti-TIGIT antibody | ab233404-100ug | 100ug |
| Anti-SLAMF6 antibody [EPR22170] | ab224201-100ul | 100ul |
| α Tubulin (B-7) | sc-5286 | 200μg/ml |
| BD Cytofix/Cytoperm™ Fixation/Permeabilization Kit | 554714 | 250 Tests |
