近日，在國家自然科學(xué)基金、福建省自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目以及中國科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所（以下簡稱：福建物構(gòu)所）“前瞻跨越”計(jì)劃揭榜掛帥項(xiàng)目等多項(xiàng)科研項(xiàng)目支持下，福建物構(gòu)所陳卓課題組在雙特異性納米抗體研發(fā)中取得重要突破，為攻克腫瘤耐藥性和轉(zhuǎn)移難題提供了創(chuàng)新解決方案。相關(guān)研究成果以“Transient intracellular expression of PD-L1 and VEGFR2 bispecific nanobody in cancer cells inspires long-term T cell activation and infiltration to combat tumor and inhibit cancer metastasis”為題，發(fā)表于Molecular Cancer（DOI: 10.1186/s12943-025-02253-6）。福建物構(gòu)所陳卓研究員、張蕾研究員及中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院柯尊富教授為共同通訊作者。張蕾研究員與福建農(nóng)林大學(xué)-中國科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所聯(lián)合培養(yǎng)碩士生林云鳳為共同第一作者。

研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性設(shè)計(jì)出可同時(shí)靶向PD-L1和VEGFR2的雙特異性納米抗體FAP1V2。該抗體通過基因工程改造，僅保留抗體重鏈可變區(qū)（V_H），形成僅約15kDa的納米級(jí)結(jié)構(gòu)，較傳統(tǒng)單抗（150kDa）體積縮小10倍，展現(xiàn)出三大顯著優(yōu)勢(shì)：1）深度滲透：納米尺寸使其更易穿透腫瘤致密間質(zhì)，直達(dá)病灶核心；2）雙重阻斷：同步抑制PD-L1/PD-1免疫檢查點(diǎn)信號(hào)和VEGFR2介導(dǎo)的腫瘤血管生成及轉(zhuǎn)移通路；3）低免疫原性：經(jīng)優(yōu)化的蛋白結(jié)構(gòu)顯著減少人體免疫系統(tǒng)識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)。在小鼠乳腺癌模型中，F(xiàn)AP1V2展現(xiàn)出顯著的協(xié)同干預(yù)效能。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，經(jīng)FAP1V2處理的小鼠原發(fā)腫瘤體積較對(duì)照組縮小68%，肺、肝轉(zhuǎn)移灶數(shù)量銳減82%，腫瘤微環(huán)境中效應(yīng)T細(xì)胞（TCR βhi/CD25hi亞群）浸潤密度提升4.3倍。值得注意的是，部分實(shí)驗(yàn)小鼠在二次接種同種腫瘤細(xì)胞后，免疫系統(tǒng)展現(xiàn)出強(qiáng)大的記憶效應(yīng)，成功實(shí)現(xiàn)腫瘤完全排斥。

分子機(jī)制研究揭示，F(xiàn)AP1V2通過精準(zhǔn)調(diào)控腫瘤信號(hào)網(wǎng)絡(luò)發(fā)揮治療作用。轉(zhuǎn)錄組分析表明，該抗體顯著抑制Wnt/β-catenin經(jīng)典通路，阻斷腫瘤干細(xì)胞自我更新能力；同時(shí)靶向MET-PI3K信號(hào)軸，削弱腫瘤細(xì)胞的侵襲遷移潛能。雙重通路抑制協(xié)同下調(diào)腫瘤干細(xì)胞標(biāo)志物CD44表達(dá)，顯著削弱腫瘤轉(zhuǎn)移的種子細(xì)胞庫。這項(xiàng)研究不僅驗(yàn)證了雙靶點(diǎn)納米抗體的技術(shù)可行性，更揭示了其重塑腫瘤微環(huán)境的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。FAP1V2如同“分子剪刀”，精準(zhǔn)剪斷腫瘤逃逸的雙重保險(xiǎn)——免疫抑制和轉(zhuǎn)移信號(hào)，為開發(fā)新一代免疫聯(lián)合療法提供了核心元件。目前，團(tuán)隊(duì)正基于FAP1V2開發(fā)靶向遞送系統(tǒng)，探索其與CAR-T細(xì)胞療法、溶瘤病毒等技術(shù)的聯(lián)用潛力。未來將聯(lián)合多種前沿腫瘤治療手段，推動(dòng)個(gè)性化癌癥治療方案的優(yōu)化。

該研究團(tuán)隊(duì)長期專注于癌癥發(fā)生機(jī)制及免疫治療領(lǐng)域的研究探索，近年來在相關(guān)學(xué)術(shù)領(lǐng)域取得了豐碩成果，其研究成果相繼發(fā)表于國際知名學(xué)術(shù)期刊，包括Molecular Cancer (2020,19:10;2022,21: 103)、Acta Pharmaceutica Sinica B (2023,13: 982) 以及Cancer Letters (2023,563: 216181)等刊物上發(fā)表了一系列具有重要影響力的研究論文。

圖1.復(fù)合物FAP1V2/PD-L1及FAP1V2/VEGFR2的胞內(nèi)抗體設(shè)計(jì)及分子對(duì)接。（A）重組雙特異性胞內(nèi)抗體基因（FAP1V2）序列包含IL-2信號(hào)肽、抗PD-L1 V_H基因（AP1）和抗VEGFR2 V_H基因（AV2）、EGFP報(bào)告基因以及GPI錨定序列。pEGFP-C1-AP1攜帶FAP1，pEGFP-C1-AV2攜帶FAV2。（B）FAP1V2的三維模型。橙色區(qū)域表示抗PD-L1 V_H（AP1）；深藍(lán)色區(qū)域表示抗VEGFR2 V_H（AV2）；綠色區(qū)域表示EGFP，其通過(GGGGS)?連接子（以淺藍(lán)色顯示）分別與抗PD-L1 V_H和抗VEGFR2 V_H融合。（C）和（D）分別為FAP1V2與PD-L1（紅色）和VEGFR2-ECD（粉色）的分子對(duì)接及結(jié)合位點(diǎn)預(yù)測(cè)。（E）FAP1V2與PD-L1間接觸電位。（F）FAP1V2與VEGFR2間接觸電位。正電荷區(qū)域用黑色圓圈標(biāo)出，負(fù)電荷區(qū)域用綠色圓圈標(biāo)出。靜電表面圖中，藍(lán)色和紅色分別代表中性pH條件下所呈現(xiàn)的正靜電電位和負(fù)靜電電位。