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在肿瘤免疫治疗中，分子胶水虽能稳定三元复合物诱导生物反应，但难以合理设计，尤其在诱导细胞 - 细胞邻近方面。研究人员开发双邻近标记策略，制备共价胶水模拟物（CGMs）。结果显示，CGMs 能稳定三元复合物、增强免疫功能，为肿瘤免疫治疗提供新策略。
在肿瘤免疫治疗的领域中，分子胶水（molecular glues）作为一类特殊的邻近诱导双功能分子，可利用正协同作用稳定三元复合物的形成，进而诱导生物反应。然而，其理性设计面临诸多挑战，特别是在诱导细胞 - 细胞邻近，涉及非相互作用或负相互作用蛋白质的三元复合物时，问题更为突出。例如，在肿瘤免疫治疗中，通过双特异性生物制剂或小分子嵌合方式诱导细胞 - 细胞邻近时，桥接的三元复合物在生物力的作用下稳定性欠佳，像 “滑键” 现象，即便热力学上有利的蛋白质或三元复合物也可能失稳。
为了解决这些难题，加拿大麦克马斯特大学（McMaster University）的研究人员展开了一项极具意义的研究。他们致力于开发一种双邻近标记策略，制备出能够模拟分子胶水作用的共价胶水模拟物（Covalent Glue Mimics，CGMs），以此来稳定包含非相互作用蛋白质的三元复合物，并强化细胞 - 细胞相互作用。该研究成果发表在《Nature Communications》上。
在研究过程中，研究人员主要运用了以下几种关键技术方法：
- 生物膜干涉技术（Biolayer Interferometry，BLI）：用于评估双功能分子与蛋白质的结合情况，监测三元复合物的形成过程，如不同 cBM 与 uPAR 或 anti - DNP Ab 的结合动力学研究。
- SDS - PAGE（十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳）：通过该技术确认共价交联三元复合物的形成，并对其反应动力学进行分析。
- 流式细胞术（Flow Cytometry）：在抗体依赖的细胞吞噬（Antibody - Dependent Cellular Phagocytosis，ADCP）和 CD16α 激活等实验中，利用流式细胞术测量相关细胞功能，评估 CGMs 的免疫治疗效果。
研究结果如下：
- 双功能分子的评估：合成单共价双功能分子（cBM）和非共价对照分子（BM），通过 BLI 实验评估其与 anti - DNP IgG 抗体或 uPAR 的结合能力。结果表明，cBM 能够选择性地与目标蛋白形成共价复合物，且通过优化 cBM 中 SuFEx（Sulfur (VI)-Fluoride Exchange）亲电体的位置，可提高 uPAR 的标记速率。
- 三元复合物的共价交联：合成的 CGM 在改良的 BLI 实验中表现出色，能够形成稳定的共价交联三元复合物，且在存在 uPAR 和 DNP 竞争配体的情况下，依然保持稳定。SDS - PAGE 和 AlphaLISA 实验进一步证实了 CGM 在溶液和模拟细胞表面环境中，都能有效促进三元复合物的形成。
- 抑制内源性竞争配体结合：显微镜实验显示，CGM 能够抑制内源性竞争配体 urokinase（uPA）与 uPAR 的结合，减少 uPA - AF647 共轭物在 uPAR + A172 细胞表面的荧光信号，表明 CGM 可以稳定 uPAR 复合物，阻止 uPA 的结合。
- 增强免疫治疗功能：在 ADCP 和 CD16α 激活实验中，CGM 相较于单共价类似物和 BM，在促进肿瘤靶细胞吞噬和激活免疫细胞方面表现出更高的效力和功效。在通用 T 细胞系统实验中，CGM 能够诱导 T 细胞 - 肿瘤细胞邻近，导致肿瘤细胞死亡，且仅需 1 nM 的 CGM 就能实现 100% 的肿瘤细胞杀伤。
- 优化共价交联转化：研究发现，CGM 在凝胶实验中形成共价交联三元复合物的转化率约为 25%，通过对 CGM 结构的优化，将其中的酪氨酸替换为丙氨酸形成 CGM - AE137，可使转化率提高到 50%。
研究结论和讨论部分指出，该研究成功开发了一种双共价嵌合体策略，制备的 CGMs 能够有效且高选择性地共价交联三元复合物，模拟分子胶水的作用，稳定三元复合物，抵抗解离。这种策略不依赖于半胱氨酸，可广泛应用于交联任何两种存在适度亲和力结合配体的内源性蛋白质。尽管目前的 CGMs 在体内应用还存在一些潜在限制，如系统循环中的快速清除、潜在的脱靶共价标记以及催化周转抑制等问题，但该研究为肿瘤免疫治疗提供了新的思路和策略，有望成为真正分子胶水发现或合理设计的补充方法，具有重要的科学意义和潜在的临床应用价值。
