分享一篇发表在Cell上的文章，题目为“Ligand-induced ubiquitination unleashes LAG3 immune checkpoint function by hindering membrane sequestration of signaling motifs”，五位通讯作者分别是上海科技大学王皞鹏教授、中国科学院许琛琦教授、美国匹兹堡大学医学院Dario Vignali教授、北京大学肿瘤医院孔燕教授及百济神州的沈志荣博士。五位研究方向分别是免疫疗法、T细胞分子机制、免疫抑制机制与T细胞功能、肿瘤基础与转化医学研究、转化医学和生物标志物研究。

作为新一代有潜力的癌症免疫治疗靶点，免疫检查点受体LAG3被配体结合后的激活机制尚不清楚。研究者在这篇工作中发现，配体结合后会发生稳健的LAG3非K48的多聚泛素化，不会导致LAG3降解，反而增强了其免疫抑制的功能，从而揭示了一种翻译后修饰介导的免疫检查点功能激活的机制，并证实了这种泛素化可以作为LAG3阻断疗法的生物标志物。

研究者首先构建了T细胞激活模型，在Jurkat T细胞中异位表达LAG3，并和表达LAG3配体MHC II的Raji B细胞共培养，使用超抗原刺激T细胞受体，通过与不刺激组比较IL-2的分泌量差异证实了T细胞被激活。通过IP-MS鉴定LAG3上的翻译后修饰，发现T细胞激活组的LAG3蛋白的胞质尾部基序中唯一一个赖氨酸K498上存在大量泛素化修饰，免疫印迹实验表明修饰类型是大于三个的多聚泛素化。突变体的对照实验揭示了该位点的泛素化是MHC II结合依赖的，而且可以被免疫检查点抑制剂relatlimab所阻断，转基因小鼠中这一蛋白的数据表明这一位点的泛素化似乎是哺乳动物中保守的。

研究者接着研究了文献中报道对激活LAG3功能机制有争议的另一配体FGL1对该位点泛素化的影响，发现膜结合的而非游离的FGL1是比MHC II稍弱的LAG3泛素化激动剂。

为了验证泛素化修饰的功能，研究者不仅发现激活组与正常组LAG3的表达量没有显著差异，而且使用泛素突变体和特异性泛素连接方式的抗体证明了在LAG3上观察到的绝大部分泛素链修饰不是K48链接的会导致蛋白降解的修饰类型。一系列突变体的IL-2分泌抑制实验暗示了泛素化可能对LAG3的免疫抑制功能具有正调控作用。

研究者进一步通过TurboID技术对LAG3蛋白进行邻近标记组学，发现了c-Cbl或Cbl-b是LAG3的E3连接酶。LAG3的功能在单独敲除两者之一时仍保持完整，但在双敲除时完全丧失。

研究者通过荧光共振能量转移和核磁实验证实了LAG3的N端胞质区FSALE基序能在T细胞中与质膜特异性结合。荧光偏振实验和突变体实验表明，LAG3的泛素化能显著破坏这种膜特异性结合作用并调控其功能。

后续，作者还通过一系列实验表明LAG3的泛素化在抗肿瘤免疫抑制中起重要作用。此外，患者队列分析表明，LAG3/CBL共表达可作为预测LAG3阻断治疗效果的生物标志物。

综上所述，本研究揭示了一种泛素化介导的免疫检查点激活机制。

本文作者：ZZX

责任编辑：LYC

DOI：10.1016/j.cell.2025.02.014

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.02.014