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为解决 PD1/PDL1 阻断疗法的不足，研究人员制备植物源 PD1-Fc 融合蛋白，其能高效阻断二者相互作用，极具应用潜力。
《Plant Cell Reports》发表了一项重要研究，为癌症免疫治疗带来新曙光。在癌症治疗领域，肿瘤免疫逃逸是个棘手难题，癌细胞就像狡猾的 “逃犯”，总能巧妙避开免疫系统的追捕。免疫检查点是免疫系统的 “调节开关”，其中 PD1（程序性死亡受体 1）/PDL1（程序性死亡受体配体 1）通路尤为关键。当肿瘤细胞上调 PDL1，它就会与免疫细胞表面的 PD1 结合，抑制 T 细胞活性，让肿瘤细胞成功逃脱免疫监视。
目前，免疫检查点抑制剂（ICIs）成为癌症治疗的重要手段，通过阻断 PD1/PDL1 相互作用激活 T 细胞，从而对抗癌细胞。然而，现有基于抗体的 ICIs 存在诸多弊端。一方面，许多患者对治疗无反应，治疗耐药问题突出；另一方面，还会引发免疫相关不良事件，给患者带来额外痛苦。而且，PDL1 的糖基化会影响抗体对其识别，降低治疗效果。
为攻克这些难题，来自奥地利自然资源与生命科学大学（BOKU University）、葡萄牙波尔图大学等机构的研究人员开展了深入研究。他们利用烟草本氏烟（Nicotiana benthamiana）的植物表达平台，制备了野生型和亲和优化型的 PD1 胞外域与 Fc 融合蛋白（PD1-Fc），并对其糖基化和 Fc 受体结合能力进行调控，旨在探索这些融合蛋白阻断 PD1/PDL1 相互作用的潜力，为癌症免疫治疗寻找更有效的替代方案。
研究人员在实验中运用了多种关键技术方法。首先，通过基因工程构建了不同形式的 PD1-Fc 融合蛋白和 PDL1 表达载体；接着，利用农杆菌介导的瞬时表达技术，在本氏烟糖基化突变植株中表达重组蛋白；然后，运用亲和层析、尺寸排阻色谱等方法对蛋白进行纯化；最后，借助共免疫沉淀、酶联免疫吸附测定（ELISA）、表面等离子共振（SPR）、流式细胞术和细胞报告实验等技术，检测蛋白之间的相互作用、结合亲和力及对 PD1/PDL1 相互作用的阻断能力。
在研究结果方面，研究人员成功表达并纯化了多种 PD1-Fc 融合蛋白。这些融合蛋白在糖基化修饰上呈现出独特特征，PD1 部分主要修饰为寡甘露糖型聚糖，Fc 区域则为复杂的二天线聚糖，且无核心岩藻糖基化和唾液酸化。研究发现，亲和增强型的 PD1-Fc（如 PD1-TFc）与 PDL1 的结合亲和力显著高于野生型，在蛋白和细胞实验中均表现出色。通过 ELISA 和 SPR 实验表明，PD1-TFc 与 PDL1 的结合亲和力达到纳摩尔级别，与临床使用的 PDL1 治疗性抗体阿维鲁单抗（avelumab）相当，而野生型 PD1-Fc 的结合亲和力则低得多。
在细胞实验中，PD1-TFc 等融合蛋白能够有效结合胃肠道癌细胞表面的 PDL1，且其结合能力不受 PDL1 糖基化状态的影响。这一特性十分关键，因为癌细胞中 PDL1 糖基化常常发生改变，会干扰现有抗体的治疗效果。在阻断 PD1/PDL1 相互作用的实验中，植物源 PD1-Fc 融合蛋白展现出强大实力，能以剂量依赖的方式有效阻断 PD1 介导的报告基因抑制，恢复 T 细胞的激活。其中，二聚体 PD1-Fc 融合蛋白的阻断效力相似，而单体融合蛋白的阻断能力相对较弱。
研究结论和讨论部分指出，植物源亲和增强型 PD1 融合蛋白在阻断 PD1/PDL1 相互作用方面表现卓越，无论是在基于蛋白的实验还是细胞实验中都有出色表现。这意味着植物表达的基于 PD1 的免疫检查点抑制剂，有望成为对抗癌症的有力武器，为癌症患者带来新的希望。而且，本氏烟作为高效且多功能的糖基化工程平台，可用于开发具有优化细胞毒性效应功能、降低耐药性的 PD1 融合蛋白。
总之，这项研究为癌症免疫治疗开辟了新方向，植物源 PD1-Fc 融合蛋白具有巨大的临床应用潜力，有望克服现有抗体疗法的不足，为更多癌症患者带来更有效的治疗方案。
