分子系绳介导的胞外靶向蛋白降解（eTPD）是一项创新技术，也是一种有前景的药物模式。然而，如何在特定细胞区室中精准实施eTPD仍然是一个重大挑战。近日，南京大学鼓楼医院孙凌云教授团队联合王亚峰等在《Molecular Therapy》发表研究，开发了"选择性内吞载体靶向嵌合体"（SecTAC）平台，并进一步设计了逻辑门控eTPD（LOG-eTPD）策略，实现了高精度、高安全性的胞外靶向蛋白降解。

一、研究背景：eTPD的挑战与机遇

功能异常的蛋白质是多种病理状态下绝大多数治疗靶点的代表。新兴的靶向蛋白降解（TPD）技术为消除靶蛋白水平提供了可适应的框架，具有重要的基础和转化意义。目前，多种基于溶酶体依赖的eTPD技术已被开发，包括：

  • LYTAC：利用M6P受体和GINCI4等degrader
  • KineTAC：利用IL-2、CXCL12等趋化因子作为binder
  • PROTAC：经典的泛素-蛋白酶体降解途径

然而，现有的degrader分子在不同细胞类型中的表达和活性可能带来非靶向效应，因此亟需鉴定更多degrader候选者以实现细胞类型定制化的靶向降解。

二、核心发现：从筛选到平台构建

1. 大规模内吞载体筛选

研究团队首先进行了无偏倚的内吞载体筛选，测试了超过50种受体在不同组织分布中的内吞速率。通过共聚焦显微镜验证，确认了多个高效内吞受体，包括：

  • CD71（转铁蛋白受体）：广泛表达，内吞速率高
  • CSF1R：在富含免疫成分的组织中高表达
  • IL2RB/IL2RG：T细胞特异性标志物
  • CXCR4、IGF1R：其他验证有效的内吞载体

2. SecTAC平台构建

基于Knob-into-Hole双特异性抗体（BsAb）技术框架，研究团队将scFv模块组装为分子系绳，构建了"选择性内吞载体靶向嵌合体"（SecTAC）。以CD71为例，成功验证了：

  • BsAbCD71-Iso：有效结合CD71并内吞至内体-溶酶体
  • BsAbCD71-mIgG：成功介导胞外IgG货物的"系绳内吞"
  • BsAbCXCR4-mIgG和BsAbIGF1R-mIgG：验证了平台的灵活性

3. 治疗性靶点降解

研究团队开发了多个针对治疗相关靶点的SecTAC：

SecTAC名称靶蛋白降解效率验证细胞系
BsAbCD71-EGFREGFR2 h内75%降解（2 μg/mL）HeLa, HepG2, PC9
BsAbCD71-HER2HER2快速高效降解HeLa, PC9
BsAbCD71-PD1PD-124 h内80%降解人原代CD3+ T细胞
BsAbCD71-OX40OX40有效降解人原代T细胞
关键发现：BsAbCD71-PD1在低至62 ng/mL的剂量下即可实现近似最大降解，且不影响细胞增殖和存活。这提示蛋白质降解的不可逆性使得对靶向药物的反应极为敏感。

4. 逻辑门控eTPD（LOG-eTPD）

为进一步提高靶向特异性，研究团队设计了双输入逻辑门控eTPD策略：

  • 乘客嵌合体（Passenger）：连接货物的BsAb
  • 驱动嵌合体（Driver）：连接degrader的BsAb
  • 门控标记（Bridging marker）：如CD19或HER2

只有当细胞同时表达degrader（CD71）和门控标记（CD19或HER2）时，LOG-eTPD才能驱动货物的降解。这种策略特别适用于肿瘤微环境中特定细胞亚群的精准靶向。

更令人兴奋的是，研究还发现可以利用邻近细胞的表面标记物作为LOG-eTPD的输入信号——例如，利用HER2+肿瘤细胞分泌的可溶性HER2作为T细胞PD-1降解的门控信号，实现了"微环境感知"的精准靶向。

5. 体内验证：狼疮小鼠模型

在MRL-lpr狼疮小鼠模型中，使用CD71偶联的SecTAC（BsAbmTF-mIgG）清除过量的致病性IgG：

  • 显著降低血清IgG水平
  • 改善脾脏肿大和体重下降
  • 减轻肾脏病理损伤
  • 恢复T细胞亚群比例

三、研究意义

本研究的主要贡献包括：

  • 建立了包含50+受体的内吞degrader资源库，为细胞类型定制化eTPD提供基础
  • 开发了模块化的SecTAC组装框架，利用scFv技术实现快速构建
  • 设计了LOG-eTPD策略，通过多输入逻辑门控实现高精度靶向
  • 在狼疮模型中验证了CD71-coupling SecTAC的治疗潜力
  • 提出了利用邻近细胞信号进行"微环境感知"靶向的新概念

实验方法

研究中T细胞的分离和激活使用了以下英诺思生物产品：

  • SN3101（EasyIsoTM人CD3 T细胞分选试剂盒）：通过磁珠阴性分选从PBMC中纯化CD3+ T淋巴细胞
  • AH2001（ActBeadsTM人T细胞激活磁珠）：以CD3/CD28 T-activator磁珠（珠:细胞=1:1）激活T细胞，培养体系中加入IL-2（300 U/mL）、IL-7（5 ng/mL）和IL-15（5 ng/mL）

本文引用产品

SN3101 EasyIsoTM人CD3 T细胞分选试剂盒（阴选，大包装） AH2001 ActBeadsTM人T细胞激活磁珠
文献来源： Wang Y, Zhang G, Rong P, et al. Molecular Therapy, 2025. 南京大学鼓楼医院风湿免疫科孙凌云教授团队。英诺思生物产品SN3101和AH2001在本研究中用于T细胞分离与激活。
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