撰文|武亚萍(2025级博士研究生)
审核|邓庆
2026年7月17日,在2026 CIMR国际免疫学大会上,深圳理工大学药学院、中国科学院深圳先进技术研究院陈有海教授作为大会特邀讲者,作了题为“New Cancer Immunotherapy and AI-Driven Drug Development”的报告。陈有海教授长期从事肿瘤免疫微环境与免疫抑制性细胞的研究,其团队围绕转录因子c-Rel与磷脂转运蛋白TIPE2开展了系列工作。
背景
靶向效应T细胞的免疫检查点抑制剂(如PD-1抑制剂)彻底改变了癌症治疗格局。然而,大多数肿瘤患者对这些药物的治疗反应有限。其主要原因在于,在肿瘤微环境中免疫抑制性细胞(如髓源性抑制细胞和调节性T细胞等)会显著削弱免疫检查点抑制剂的疗效。因此,亟需开发针对这些免疫抑制性细胞的新型免疫检查点抑制剂。陈教授团队发现免疫调节蛋白TIPE2与c-Rel通过调控免疫抑制性细胞的发育与功能,影响小鼠体内肿瘤生长,因而有望成为新一代免疫检查点靶点;围绕这两个靶点,团队进一步借助人工智能驱动技术,开发了靶向免疫抑制性细胞的抑制剂。

图 1. 肿瘤微环境多重免疫抑制通路示意图。
c-Rel:决定髓系抑制细胞的生成
c-Rel属于NF-κB家族转录因子,主要在免疫细胞表达,能够调控一系列促瘤、抑瘤相关基因的转录,决定髓系抑制细胞的分化发育。对野生型与c-Rel敲除小鼠进行单细胞RNA测序,结果显示野生型中单核细胞型MDSC(M-MDSC)约占20%,而c-Rel敲除后骤降至5%,证明c-Rel是M-MDSC正常发育的关键分子基础。研究进一步定义了一类c-Rel依赖型单核细胞(rMo)—CD11b⁺CCR2⁺IL-1βhi Arg1lo,它与肿瘤形成自我强化的回路——肿瘤分泌的GM-CSF与IL-6促使髓系前体上调CCR2与IL-1β;rMo沿CCL2梯度迁入肿瘤后分泌IL-1β,又促使肿瘤释放更多CCL2。该结果提示:c-Rel抑制剂优先作用于肿瘤微环境内的rMo病理亚群,对正常稳态髓系细胞影响相对有限,理论上可为治疗提供一定安全窗口;但尚需在临床研究中进一步验证。

图 2. c-Rel缺失使M-MDSC比例由20%降至5%;rMo与肿瘤形成IL-1β–CCL2正反馈回路。
TIPE2:决定髓系细胞的功能方向
TIPE2是TNFAIP8家族成员,含独特疏水空腔,可容纳磷脂第二信使PIP2或PIP3;TIPE家族蛋白既不是酶也不是膜受体,承担细胞内第二信使转运与空间分配的功能。研究发现,TIPE2作为趋化感知分子在细胞不同位置执行不同功能:在头部(leading edge),TIPE2将PIP2呈递给PI3K,加速PIP3生成;在尾部(uropod),抑制Rac GTPase活性,阻断炎症趋化信号。在小鼠Lewis 肺癌(LLC)与B16F10黑色素瘤两种模型中,Tipe2全身性敲除小鼠的肿瘤生长均显著减慢、生存期延长。在野生型小鼠中,用抗体清除Gr1⁺髓系细胞使肿瘤变小、生存延长;而在Tipe2缺失小鼠中,同样的操作却让肿瘤长得更快、生存更短,说明Tipe2缺失可将Gr1⁺髓系细胞从促瘤状态重编程为抗肿瘤状态,敲除小鼠的抑瘤效应恰恰依赖这群髓系细胞的存在。这一结果提示靶向髓系免疫抑制细胞,治疗策略不一定是清除MDSC,重编程髓系细胞功能状态是另一条可行路径。

图 3. Tipe2缺失小鼠在LLC与B16F10模型中肿瘤更小、生存更长;清除Gr1⁺细胞在野生型与Tipe2缺失小鼠中效应相反。
把“难成药”的靶点做成分子
尽管c-Rel、TIPE2具备优秀靶点潜力,但二者均属于传统药物化学视角下的“难成药靶点”。人工智能由此进入研发主线——团队搭建的AI-Pharm Agent平台由数据与算力、算法与模型、智能体服务三层构成,覆盖研发全链条。
依据c-Rel蛋白结构确定结合位点,筛选能改变构象、进而阻断DNA结合的小分子,经细胞实验与化学优化得到R96A。R96A在小鼠B16F10黑色素瘤与EL4淋巴瘤模型中显著抑瘤,且在Rel缺失小鼠中效应消失,证实作用来自靶点本身;与抗PD-1联用组的肿瘤体积更小于任一单药组,为克服PD-1耐药提供新思路。

图 4. c-Rel抑制剂的发现路径与体内效应。
在TIPE2方面,团队采用深度学习与分子动力学相结合的筛选流程,最终4个化合物进入实验验证。其中UM-164与TIPE2蛋白结合能力最强;生物传感器实验证实,25 μM浓度UM-164可显著竞争置换口袋内PIP2配体,直接干扰TIPE2的磷脂结合功能,契合靶点作用机制。


图 5. 深度学习与分子动力学整合的TIPE2抑制剂筛选;UM-164与PIP2竞争结合TIPE2的BLI结果。
小结
目前,学界对肿瘤微环境的整体认知正在发生转变——从“免疫抑制性细胞增多导致肿瘤进展”,走向“肿瘤微环境的功能状态本身可以被改写”。同一群Gr1⁺髓系细胞,在不同分子背景下可以分别是促瘤或抗瘤的;决定其归属的不是数量,而是c-Rel、TIPE2这类分子开关所设定的状态。由此,肿瘤微环境不再只是有待清除的障碍,而是一个可被读取、也可被重新编程的系统;治疗目标也随之从“做减法”转向“改写”——与其清除抑制性细胞,不如改变它们的功能极性。而从c-Rel、TIPE2的靶点发现到R96A、UM-164先导分子的获得,正为这种改写提供了工具路径:人工智能可以有效加速“难成药”靶点的先导分子挖掘,但其输出仍只是候选分子,最终必须由靶点依赖性实验、体外生化与体内药效数据来检验。
参考文献
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