腫瘤糖基化與免疫治療的潛力

引言

免疫檢查點治療（ICT）為癌癥治療帶來了重大突破，然而其療效仍然局限于部分腫瘤，且常產生耐藥性。這促使研究者們不斷探索腫瘤微環境（TME）中其他免疫抑制機制。一個常被忽視的機制是異常糖基化，它幾乎是所有腫瘤的特征性標志。糖基化是將碳水化合物結構附著到蛋白質、脂質或RNA上的非模板驅動過程，在生理條件下受到嚴格調控，但在癌癥中發生紊亂，從而在細胞表面產生獨特的糖基特征。腫瘤相關糖基作為免疫檢查點，與免疫細胞上的糖結合凝集素受體相互作用，抑制抗腫瘤免疫。近年來，包括糖基化機器基因組工程、質譜創新和糖基空間成像在內的技術發展，將糖科學這一交叉學科推向了生物醫學研究的前沿，越來越多的研究強調了通過靶向糖基-免疫軸來干預腫瘤進展的新型治療策略的潛力。

一、糖基的合成與功能

細胞的生物復雜性和異質性體現在其表面一層致密的糖鏈——即糖基上。糖基可以分泌或以糖綴合物的形式存在于細胞表面，形成糖萼。這一糖基結構的物理屏障在細胞通訊、信號轉導、免疫應答調節及與病原體相互作用等方面發揮著重要的結構和功能作用。糖綴合物的動態生物合成——糖基化——是一個高度保守且受嚴格調控的過程，對組織發育和器官穩態至關重要。

糖基化的合成過程以有序方式進行，涉及專門的糖基化機器：糖基轉移酶（包括半乳糖基轉移酶、N-乙酰葡糖胺轉移酶、唾液酸轉移酶和巖藻糖基轉移酶）作為“寫入者”，催化供體糖分子以特定糖苷鍵轉移至受體底物；盡管糖基化始于內質網，但高爾基體中的糖基轉移酶對成熟糖鏈的延伸和封端起著關鍵作用。糖苷酶（如唾液酸酶、葡萄糖苷酶和甘露糖苷酶）作為“擦除者”，負責裂解糖基的糖苷鍵。合成的糖基結構可被免疫系統的“讀取者”識別，包括針對糖基表位的抗體或凝集素（可溶性或膜結合受體），后者特異性結合特定的表面碳水化合物。由于糖基的結構多樣性和復雜性，其分析、鑒定和定量仍是一項重大挑戰，但生物醫學研究新技術的開發為深入理解糖基化生物合成通路及糖基的功能提供了更深入的見解。對糖基結構和組成的詳細了解不僅對設計基于糖基的療法至關重要，也有助于在治療過程中對患者進行分層。目前用于檢測、可視化和測序糖基的技術包括凝集素/抗體法、基于質譜的糖組學和糖蛋白組學、MALDI-IMS、NMR、糖和凝集素陣列、基因工程細胞模型以及RNA測序/生物信息學等。

二、糖基的分類

糖基根據其連接類型和載體分子進行分類：

糖蛋白：糖基通過特定氨基酸殘基共價連接到多肽主鏈上。O-糖基化是一種常見的翻譯后修飾，起始于N-乙酰半乳糖胺（GalNAc）附著于絲氨酸或蘇氨酸殘基，隨后進行糖鏈延伸。高水平的O-糖基化常見于黏蛋白上，這些蛋白在上皮細胞表面形成致密的黏液層，作為抵御外界環境的保護屏障。N-糖基化涉及碳水化合物向天冬酰胺殘基的添加，所有N-糖基均含有Man?GlcNAc?核心，可進一步分為高甘露糖型、雜合型或復合型N-糖基。蛋白質還可通過糖基磷脂酰肌醇（GPI）連接，形成GPI錨定糖蛋白亞類。

蛋白聚糖：以長鏈線性重復糖胺聚糖二糖鏈連接至核心蛋白為特征，包括硫酸乙酰肝素/肝素、硫酸軟骨素、硫酸皮膚素和硫酸角質素，以及非硫酸化的透明質酸（細胞外基質中的游離糖胺聚糖）。

糖脂：糖基可與脂質結合，其中神經酰胺連接的糖基或鞘糖脂是主要代表。此外，糖基還可附著于小非編碼RNA，這些糖基化RNA存在于細胞表面，攜帶富含唾液酸化和巖藻糖基化N-糖基結構的共價糖基。

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三、癌細胞中的異常糖基化

細胞糖基化的失調是癌細胞的共同特征。糖基轉移酶的過表達和錯誤定位以及細胞代謝的改變，導致與正常細胞相比出現特異性癌糖基特征和糖基表達水平的變化。最常見的腫瘤相關糖基包括唾液酸化和巖藻糖基化結構水平升高、截斷的簡單O-糖基表達以及高度分支N-糖基結構的積累。這些糖基變化調節腫瘤的發展和進展，對腫瘤存活、增殖、細胞死亡抑制、血管生成、遷移、侵襲和干性維持以及治療耐藥性和免疫逃逸等多個癌癥生物過程至關重要。

腫瘤糖基化的主要改變之一是表面唾液酸化的整體增加，這會引起強烈的免疫抑制，成為重要的治療靶點。這一唾液酸化糖脂以及N-和O-糖基的增加與多種唾液酸轉移酶的失調表達有關，可直接由致癌過程引起，例如在癌蛋白MYC控制下ST6GALNAC4唾液酸轉移酶的過表達。ST6GAL1酶的過表達導致α2-6連接的唾液酸化N-糖基增加，通過促進存活、增殖、血管生成、遷移、侵襲和干性維持以及化療耐藥和免疫逃避，直接促進腫瘤生長和進展。ST6GAL1表達受促炎細胞因子IL-1β和IL-6上調，提示炎癥反應增強了異常的唾液酸化表型。腫瘤相關的α2-3連接的唾液酸化表位也存在于巖藻糖基化的糖基結構中，如腫瘤糖蛋白和糖脂中的唾液酸-Lewis A和唾液酸-Lewis X。

除了唾液酸化和巖藻糖基化的改變，腫瘤相關N-糖基還表現出高甘露糖豐度增加，以及由于MGAT5過表達導致的高度分支結構增多。這些MGAT5修飾的N-糖基不僅促進體內腫瘤生長和轉移，還通過腫瘤反應性T細胞和NK細胞主動抑制抗腫瘤免疫。N-糖基的另一種常見改變是核心巖藻糖基化水平升高，這是由巖藻糖基轉移酶FUT8合成的糖基特征，與癌癥侵襲性和免疫抑制相關。

癌細胞中正常O-糖基生物合成的損傷導致細胞表面暴露短截的O-糖基，如單糖Tn抗原或二糖T抗原。這些結構可進一步被唾液酸封端，分別導致α2-6連接的唾液酸-Tn或α2-3連接的唾液酸-T的表達。黏蛋白的異常糖基化，如唾液酸-Tn修飾的MUC5AC，通常與致癌特征增加和預后不良相關。

分泌型糖綴合物在臨床應用中被用作重要的血清學腫瘤標志物，用于診斷、預后和疾病進展監測，包括卵巢癌中的CA125（MUC16）、乳腺癌中的CA15-3（MUC1）、前列腺疾病監測的前列腺特異性抗原、胰腺癌管理中的CA19-9（唾液酸-Lewis A）以及胃腸腫瘤隨訪的癌胚抗原。值得注意的是，唾液酸-Lewis A/CA19-9糖基表位不僅是生物標志物，還積極貢獻于致癌過程。

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四、糖基化驅動的免疫調節

靶向異常糖基化或相關凝集素受體越來越被認為是癌癥治療的一種策略。然而，目前對糖基在抗腫瘤免疫中作用的理解仍不完整，闡明其關鍵功能對于開發新的聚焦糖基的治療策略至關重要。糖基的免疫調節效應可大致分為觸發先天免疫受體以誘導免疫調節反應，或改變參與免疫逃避的癌細胞糖蛋白的穩定性和功能。

參與抗腫瘤免疫的凝集素主要有三個家族：Siglecs、半乳凝素和C型凝集素受體（CLRs）。Siglecs結合含唾液酸的糖基，可溶性半乳凝素結合N-和O-糖基中的N-乙酰乳糖胺（LacNAc）基序，而CLR家族成員共享保守的C型凝集素樣結構域，但能夠識別廣泛的糖基結構。這三種凝集素家族在糖基識別譜、膜結合和/或分泌形式、細胞和組織表達譜及特定功能上存在差異，但在癌癥背景下，大多數都抑制抗腫瘤免疫應答。

Siglecs

Siglecs是研究最深入的糖基結合免疫受體之一，因其能夠結合唾液酸（癌細胞常過表達的一種糖基）并具有抑制性受體的固有功能。除Siglec-14、Siglec-15和Siglec-16與含ITAM的銜接蛋白DAP12結合外，所有其他人Siglecs的胞內域都含有免疫受體酪氨酸抑制基序（ITIM）和/或免疫受體酪氨酸轉換基序。早期信號研究顯示ITIM主要負責抑制細胞活化，但近期研究表明ITIM和免疫受體酪氨酸轉換基序都可能參與免疫調節性SH2結構域包含磷酸酶的招募。

并非所有人Siglecs在物種間保守。保守的Siglecs包括Siglec-1、Siglec-2、Siglec-4和Siglec-15。其他人Siglecs在小鼠中沒有直接直系同源物，盡管已提出非保守人鼠Siglecs之間可能存在結構和功能相似性。單個Siglecs的配體結合取決于唾液酸部分的連接方式和附近的其他糖基。Siglec配體可廣泛分布在大量糖蛋白上，也可能單個糖蛋白作為特定細胞中Siglec配體的主要載體，例如CD43被報道為白血病細胞系中Siglec-7配體的主要載體。

癌細胞常過表達合成Siglec配體的酶，從而抑制先天性和適應性免疫。Siglec-7或Siglec-9的觸發促進單核細胞向免疫抑制性腫瘤相關巨噬細胞（TAM）表型分化，表現為PD-L1表達增加、IL-10分泌以及抑制活化T細胞增殖的能力。Siglec-10阻止TAM對癌細胞的吞噬。重要的是，Siglec配體也可由TME中的非癌細胞（如成纖維細胞）表達，從而將髓系細胞重編程為免疫抑制表型。在CD4?和CD8?T細胞中，Siglec-10和Siglec-9分別抑制淋巴細胞活化并抑制適應性免疫。Siglec-7或Siglec-9在NK細胞表面的觸發阻止其活化，并限制NK介導的細胞毒性和腫瘤細胞殺傷。由于Siglecs通過直接與腫瘤相互作用和誘導免疫抑制介質分泌，同時抑制先天性和適應性免疫分支的抗癌功能，這類凝集素構成了抗癌治療領域的重要治療靶點。

此外，最近發現CD28也能結合T細胞表面或抗原呈遞細胞表面的唾液酸基團，這種相互作用減少了CD28與其經典配體CD80的結合，從而限制T細胞共刺激。靶向這一機制代表了增強癌癥治療中T細胞反應的有趣途徑。

半乳凝素

半乳凝素是由多種細胞類型（包括腫瘤細胞）產生的蛋白質，能夠結合LacNAc基序。在人體中，這12種蛋白質存在于胞質中或分泌到細胞外空間。半乳凝素根據構象分為原型（如galectin-1）、嵌合型（galectin-3）或串聯重復型（galectin-9）。半乳凝素不僅在細胞和組織分布上不同，在所識別的精確含LacNAc結構上也不同。某些半乳凝素具有直接的抗腫瘤功能，結合腫瘤細胞表面配體時誘導癌細胞凋亡，但這種功能在抗腫瘤免疫背景下被認為是次要的。相反，半乳凝素與癌細胞結合通過增強抗凋亡能力、刺激促血管生成因子分泌同時降低細胞與細胞外基質的粘附，從而促進腫瘤進展。

半乳凝素也能與免疫細胞結合，在癌癥治療背景下引起了廣泛關注。淋巴樣和髓樣細胞均可被TME中存在的可溶性半乳凝素結合，導致強烈免疫抑制。與在癌細胞中誘導凋亡類似，多個半乳凝素家族成員對T細胞具有直接細胞毒效應，例如galectin-9與Th1和CD8?T細胞上的TIM-3相互作用。在共表達TIM-3和PD-1的T細胞中，galectin-9交聯這些糖蛋白，促進T細胞耗竭。Galectin-3通過穩定PD-1–PD-L1相互作用介導其免疫抑制效應，從而降低抗PD-1治療的療效。此外，galectin-7被認為能結合并觸發CD4?T細胞表面的PD-1，進一步促進免疫抑制。半乳凝素不僅抑制TME中T細胞功能，還通過重編程內皮細胞并增強這些細胞中PD-L1的表達來限制活化T細胞對腫瘤的進入。此外，半乳凝素增強髓源性抑制細胞的免疫調節功能、增加髓樣細胞免疫抑制介質的分泌，并促進巨噬細胞向抗炎表型極化。因其對TME中免疫和非免疫細胞的廣泛免疫抑制效應，以及抑制免疫治療療效的能力，這些分子成為有吸引力的治療靶點。已有幾項旨在破壞半乳凝素效應的臨床試驗顯示出正向效果，與抗PD-1聯合使用時，抗腫瘤T細胞擴增，髓源性抑制細胞減少。

C型凝集素受體

與Siglecs和半乳凝素識別特定糖基類別不同，CLRs具有更廣泛的糖基配體譜，每種受體有特異性。CLRs還能識別蛋白質、脂質或核酸，與抗腫瘤免疫相關。CLRs是多功能的，不僅作為模式識別受體，還在組織生理學和細胞-細胞通訊中發揮作用。某些CLR配體在人類和微生物間是共享的，例如Lewis抗原系統的巖藻糖基化糖基或高甘露糖結構可由哺乳動物細胞和寄生蟲暴露。除少數例外，CLRs對糖基的識別通常誘導免疫抑制反應，防止先天免疫系統對免疫性自身產生反應。癌細胞利用這一機制，過表達免疫調節性糖基，包括Lewis抗原和高甘露糖糖基（被DC-SIGN和甘露糖受體結合）以及末端含GalNAc的糖基（被MGL識別）。

與Siglecs和半乳凝素相比，研究CLRs是否可作為體內治療靶點的研究較少，部分原因是這些受體在人類和小鼠之間缺乏保守性。人DC-SIGN有五個小鼠同源物，具有不同的配體特異性和細胞分布，而MGL有兩個小鼠同源物，僅MGL2的配體特異性與人蛋白重疊。DC-SIGN和MGL在結合各自配體后，都誘導包括IL-10在內的免疫抑制細胞因子分泌。小鼠DC-SIGN同源物SIGNR1在識別巖藻糖基化糖基后促進Treg細胞分化，但人DC-SIGN是否在TME中促進Treg細胞分化目前尚不清楚。盡管如此，體外阻斷DC-SIGN會減少抗炎細胞因子的釋放并改善CD8?T細胞的細胞毒反應。CLRs，特別是DC-SIGN，也在細胞-細胞相互作用中促進樹突狀細胞和T細胞之間的通訊，癌細胞可利用這一機制獲益。例如，DC-SIGN通過結合淋巴瘤細胞的甘露糖基化B細胞受體誘導促存活信號。有趣的是，甘露糖受體是抗炎M2巨噬細胞和TAM的常見標志物，均與不良癌癥預后相關，但其在抗腫瘤免疫中的確切作用尚不明確，近期研究表明甘露糖受體實際上可能促進單核吞噬細胞的抗腫瘤反應。與預防自身免疫病的作用相反，CLR DCIR實際上促進結直腸癌中的抗腫瘤免疫。C型凝集素是否以及在多大程度上促進人癌癥抗腫瘤免疫并作為未來免疫療法的靶點仍有待確定。

糖基修飾對免疫相關糖蛋白功能的影響

除了觸發抑制性凝集素受體，異常癌癥糖基化還通過作為蛋白質功能的關鍵調節因子參與其他免疫調節作用，癌細胞可利用這一點保護自身免受破壞。由這些碳水化合物構成的厚糖萼本身就是一層保護層，限制NK細胞和CD8?T細胞的進入和活化，這種限制由含唾液酸的糖蛋白施加，使用黏蛋白酶和唾液酸酶可恢復細胞毒性。衰變加速因子CD55的唾液酸化對于防止C3沉積在癌細胞表面和限制補體誘導的細胞裂解至關重要。高甘露糖糖基和O-糖基分別降低干擾素受體IFNγRα和死亡受體DR4、DR5的穩定性，導致對其各自配體IFNγ和TRAIL的凋亡抵抗增加。糖蛋白功能也可能以嚴格的糖基特異性方式改變。TNFR1受體的唾液酸化以α2-6連接進行時，而非α2-3連接時，限制其簇集——受體內化和caspase裂解的關鍵事件——從而增強對TNF誘導凋亡的抵抗。值得注意的是，膜糖脂控制細胞因子受體（如IFNγR）的表面表達，促進受體內化并影響對CD8?T細胞和NK細胞破壞的敏感性。與蛋白質糖基化相比，糖脂在調節抗腫瘤免疫中的作用遠未被充分了解，靶向它們是否代表治療機會仍不清楚。

免疫檢查點分子也受糖基控制，對ICT有直接影響。PD-L1、PD-L2、B7-H5（VISTA）、CTLA-4、LAG-3、B7-H3和nectin-2已描述了多種糖基化變體。在大多數情況下，這些糖基似乎限制糖蛋白降解，導致這些檢查點分子的表面表達升高，糖基化還影響其二聚化，這對與結合伙伴的相互作用至關重要。在某些特定情況下，特定的糖型促進免疫檢查點降解，凸顯了表征參與糖蛋白穩定性的單個酶和/或糖基功能的重要性。PD-L1的糖基化對治療更為關鍵，因為它阻礙治療性抗體的正確結合，從而限制ICT療效。在臨床前小鼠模型中，這種ICT反應不足可通過使用針對完全糖基化PD-L1的抗體或干擾腫瘤N-糖基分支或巖藻糖基化來糾正。與PD-L1類似，針對糖基化B7-H3的抗體在體內作為檢查點阻斷劑比針對非糖基化蛋白的抗體表現出更好的療效。

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結語

通過包括雙特異性靶向、優化內化效率、共價結合技術和組合載荷設計在內的策略，這些新型ADCs為精準癌癥治療提供了多功能且有前景的解決方案。此外，還出現了多種功能增強型設計策略，包括提高靶向特異性的前抗體-藥物偶聯物、調節抗體效應功能或延長半衰期的Fc工程改造、改善遞送和效率的納米顆粒-ADC雜合體和多功能遞送系統，以及最近開發的降低游離載荷毒性的載荷回收ADC技術。盡管仍存在免疫原性、耐藥性和組織特異性調控等挑戰，ADC的發展正處于變革性增長的邊緣，并有望重塑癌癥治療的格局。隨著對腫瘤生物學的深入理解和ADC設計的持續優化，我們正朝著實現真正有效、安全且個性化的癌癥治療邁進，最終為難治性惡性腫瘤患者帶來新希望。

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五、基于糖基的藥物開發

針對腫瘤特異性糖基或腫瘤糖基-凝集素軸的糖科學研究主要處于臨床前階段，只有少數糖基靶向療法已接受了臨床試驗測試。

基于凝集素的免疫激活增強策略

雖然腫瘤通常表現出異常的糖基化譜，但只有極少數單個糖基表現出高度腫瘤特異性。事實上，許多腫瘤相關糖基存在于健康組織中，盡管密度低得多。糖基或糖蛋白的癌癥專一性驗證對于避免脫靶殺傷和自身免疫副作用至關重要。

靶向腫瘤相關糖基可使用針對特定糖基的抗體或與化療藥物或毒素偶聯的凝集素，通過生成凝集素-抗體偶聯物（lectibodies），或將其整合到CAR T細胞中。

與雙特異性抗體類似，lectibodies通過凝集素結構域（來自植物、微生物或哺乳動物）靶向腫瘤糖基，并與抗CD3 scFv偶聯以招募和激活免疫細胞。在一項概念驗證研究中，由志賀毒素B亞基（特異性針對腫瘤相關糖脂GB3）與抗CD3 scFv偶聯組成的lectibody僅在GB3?癌細胞上增強T細胞細胞毒性。基于此概念，設計了雙特異性糖基依賴性T細胞招募器（GlyTRs），以增強腫瘤特異性和降低脫靶毒性。與lectibodies不同，GlyTRs包含L-PHA（結合高度分支N-糖基的植物凝集素）或MGL的四個亞基，利用癌細胞上異常糖基相對于健康組織的密度增加。盡管MGL和L-PHA GlyTRs均在體內顯示出顯著的腫瘤消退，但基于L-PHA的GlyTR在克服免疫抑制性TME方面更為有效，因其兼具檢查點抑制劑和T細胞銜接器的雙重功能（L-PHA是眾所周知的T細胞激活劑），該分子目前被優先進行臨床測試。

糖基和糖蛋白導向的CAR T細胞

針對糖脂GD2的CAR T細胞已可用超過20年，臨床結果令人鼓舞。GD2是癌癥特異性糖基的顯著例子，尤其是在神經系統癌癥中，包括髓母細胞瘤、膠質瘤和神經母細胞瘤。即使是第一代GD2 CAR T細胞治療，神經母細胞瘤患者也能保持無癌狀態超過十年，復發后的長期緩解（>18年）已有報道。第三代GD2 CAR T細胞在神經母細胞瘤和膠質瘤中顯示出顯著延長的抗腫瘤效應，總體緩解率超過60–70%，具有高神經學獲益、延長無事件生存期甚至完全緩解。第三代GD2 CAR T細胞目前正在其他實體瘤類型（包括黑色素瘤）中進行測試，盡管安全性和可行性良好，但臨床獲益有限。

除GD2糖脂外，靶向其他腫瘤特異性糖基和蛋白質糖型的CAR T細胞正在開發和臨床前測試中。近期描述了一種具有腫瘤唾液酸-Tn特異性且對健康組織無反應性的新CAR T細胞格式，該AIM52.1 CAR T細胞在體內控制小鼠卵巢癌和胃癌以及患者來源的胃癌異種移植物方面非常高效。然而，并非所有糖基靶向CAR T細胞在臨床中都取得了成功。盡管最初有希望，但Lewis Y導向的CAR T細胞在急性髓系白血病的臨床試驗中失敗，但仍與順鉑聯合用于前列腺癌治療的評估中。

除了抗體衍生的CAR，腫瘤相關糖基也可使用凝集素探針靶向。這些凝集素CAR使用植物或人凝集素作為識別元件，在體外和體內異種移植模型中顯示出潛力。然而，鑒于凝集素受體對腫瘤和宿主糖基通常具有混雜性，這些CAR T細胞需要進一步深入分析潛在的脫靶效應和不必要的健康組織破壞。

克服毒性的一種策略是靶向腫瘤特異性蛋白質糖型。與健康組織相比，腫瘤通常表達單個蛋白質的不同糖型，因此代表了獨特的治療靶點。黏蛋白MUC1是一種著名的顯示腫瘤特異性糖基化模式的蛋白質，其獨特的糖變體可被CAR T細胞特異性靶向。MUC1 CAR T細胞目前正在1/2期臨床試驗中進行評估，但小鼠模型的數據表明，可能需要與EGFR抑制劑雙重靶向或多武裝CAR T細胞攜帶免疫刺激細胞因子才能實現治療優勢。有趣的是，EGFR抑制劑上調腫瘤相關MUC1糖型，從而創造一個反饋循環促進CAR T細胞介導的癌細胞清除。

最后，調節CAR T細胞自身的糖基化也可能改善其功能或歸巢能力。使用糖基化相關基因的基因工程調節CAR T細胞的糖基化譜，也可能有助于限制TME中半乳凝素的作用。實際上，CAR T細胞表達galectin-9的配體，阻礙治療成功。

干擾免疫調節性糖基-凝集素軸

靶向腫瘤相關糖基的替代策略是破壞有害的糖基-凝集素軸，可以通過阻斷相關的凝集素受體，或重編程/編輯腫瘤的糖基化譜來實現。此方向的嘗試迄今集中在干擾半乳凝素結合或唾液酸-Siglec相互作用，展示了抗Siglec-7和Siglec-9抗體通過增強ICT反應和限制腫瘤生長來增強抗腫瘤免疫的強大潛力。人源化抗Siglec-10（ONC-841）和抗Siglec-15的單克隆抗體目前正在實體瘤和轉移瘤治療的1期臨床試驗中。幾種半乳凝素阻斷劑，從抗體到碳水化合物基生物制劑和小分子抑制劑，目前正在臨床前模型和1/2期臨床試驗中測試。

這些格式也可組合，如抗體-凝集素嵌合體（AbLecs），其中一個可變片段被凝集素結合結構域替代。凝集素結構域作為誘餌，阻斷凝集素受體與抑制性糖基的相互作用，而抗體部分促進AbLec在TME中積累。AbLecs通過其Fc尾促進抗體依賴性細胞吞噬和細胞毒性，以增強抗腫瘤免疫。AbLecs的模塊化格式允許輕松交換抗體結構域，從而整合其他功能，如檢查點阻斷劑。

除了阻斷凝集素，癌細胞本身的糖基化也可以被修飾。改變細胞糖基化模式可以從內到外進行，通過抑制單個糖基轉移酶或引入更廣泛的通路抑制劑或糖模擬物。由于許多糖基轉移酶家族內部的冗余性和高度相似性，設計高度特異性的糖基轉移酶抑制劑仍具挑戰性。盡管如此，N-糖基酶MGAT1和MGAT5的特異性抑制劑已有報道。MGAT1特異性抑制劑W-GTF01能糾正CD73的異常糖基化（TME中產生免疫抑制腺苷分子的外切酶），阻止異常CD73糖基化可減少三陰性乳腺癌細胞上的表面定位，從而恢復CD8?T細胞反應并使腫瘤對臨床前模型中的抗PD-L1治療敏感化。MGAT5抑制劑PST3.1a廢除TGFβR和FAK信號傳導，抑制膠質母細胞瘤細胞增殖和侵襲。作為阻斷單個糖基轉移酶的替代方法，更廣泛的通路抑制劑可能破壞N-糖基化或消除腫瘤總唾液酸化或巖藻糖基化。這些糖模擬物是修飾的單糖，進入糖基合成通路，阻止糖基結構的進一步延伸。唾液酸和巖藻糖模擬物利用糖基補救通路，使修飾糖被攝取并摻入供體糖合成中，但這些非天然糖供體不能被糖基轉移酶使用，導致細胞表面唾液酸化和巖藻糖基化的整體喪失。這些唾液酸抑制劑及其下一代類似物已證實抑制腫瘤唾液酸化能改善抗腫瘤免疫并防止轉移擴散。

精準糖萼編輯

干擾糖基-凝集素相互作用的另一種方法是精準糖萼編輯，即腫瘤糖基化的細胞外操作，這一概念最早由諾貝爾獎得主Carolyn Bertozzi提出。他們利用霍亂弧菌唾液酸酶的開創性工作證實了重塑細胞表面糖基以增強NK細胞毒性的可行性。腫瘤靶向的唾液酸酶還能增強免疫細胞浸潤、提升免疫檢查點阻斷的療效并將TAM重極化為抗腫瘤狀態，表現為CD80、IL-1β和TNF表達升高。

近年來，基于原始唾液酸酶構建體的多種不同格式已被開發。唾液酸酶已與靶向腫瘤表達檢查點（如PD-L1或PD-1）的抗體偶聯，以改善細胞毒性T細胞反應。例如，抗PD-L1納米抗體-唾液酸酶融合蛋白在限制結腸腫瘤生長方面比單一治療表現出巨噬細胞依賴的協同效應。唾液酸酶也已與抗PD-1或雙特異性T細胞銜接器偶聯，以增強T細胞介導的腫瘤破壞。機制上，抗PD-1-唾液酸酶通過放大共刺激受體信號增強T細胞活化，從而恢復T細胞溶解能力。而添加唾液酸酶則通過加強免疫突觸形成增強了雙特異性T細胞銜接器的療效。有趣的是，將PNGase-F（一種切割N-糖基的酶）與針對免疫檢查點分子或生長因子受體的納米抗體偶聯，導致了這些糖蛋白的特異性去糖基化，在PD-L1的情況下還阻斷了其與PD-1的相互作用。體內實驗中，這些N-糖基化靶向嵌合體對多種腫瘤類型有效，表明其他糖苷酶也可被用于癌癥治療。

總體而言，靶向腫瘤糖基-免疫軸已為癌癥治療開辟了令人振奮的新機遇，一種雙唾液酸酶構建體已首次進入2期臨床試驗。該試驗目前正在研究其作為單藥治療以及與抗PD-1藥物cemiplimab聯合用于晚期PD-(L)1阻斷耐藥實體瘤的獲益。盡管該領域研究仍處于起步階段，許多臨床試驗結果尚未公布，但臨床前工作已凸顯了干擾腫瘤糖基-凝集素相互作用以增強抗腫瘤免疫和ICT的潛力。

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結語

糖免疫學及其在腫瘤學中的應用是一個快速發展的領域，首批干擾腫瘤糖基-凝集素軸的方法已進入臨床試驗。過去幾十年的研究確立了免疫表達凝集素受體的復雜作用、它們對癌細胞上異常糖基結構的識別以及隨之而來的抗腫瘤免疫抑制和偏斜。糖基對免疫（檢查點）分子（如PD-L1）細胞表面保留和活性的調節現在已被廣泛認可，并不斷產生臨床干預的新靶點。由于腫瘤相關糖基參與腫瘤生物學的多個方面，靶向腫瘤糖基化不僅對增強抗腫瘤免疫，也對防止腫瘤細胞遷移和轉移具有巨大潛力。根據腫瘤糖基化譜對個體進行分層可指導治療選擇，從而推進個性化醫療。

參考資料：

Immune implications and therapeutic opportunities of tumor glycosylation. Nat Cancer. 2026 Jul 15.