解锁免疫治疗新靶点！TRIM21-PD-1 轴机制破解，Molecular Therapy助力核心实验验证

在肿瘤免疫治疗领域，PD-1/PD-L1 抑制剂与 CAR-T 疗法虽已取得突破性进展，但耐药性和低响应率仍是制约临床疗效的关键瓶颈。近期发表于《Molecular Therapy》的一项重磅研究，首次揭示了 TRIM21 通过 K63 连接泛素化稳定 PD-1 的全新调控机制，为免疫治疗增效提供了创新性靶点。值得关注的是，爱必信（Absin）的 Brefeldin A（产品货号：abs810012）作为实验核心工具试剂，在胞内细胞因子检测中发挥了不可或缺的作用，为研究结论的验证提供了可靠支撑。

文献标题：Targeting the TRIM21-PD-1 axis potentiates immune checkpoint blockade and CAR-T cell therapy
发表期刊：Mol Ther. (IF=12)
DOI：https://doi.org/10.1016/j.ymthe.2025.01.047
使用 Absin 产品：Brefeldin A（货号：abs810012）

一、研究思路：聚焦免疫细胞中 TRIM21 的"隐藏功能"

此前研究多聚焦 TRIM21 在肿瘤细胞中的作用，但其在免疫细胞中的功能尚未明确。鉴于 TRIM21 在淋巴器官高表达，且 PD-1 是 T 细胞功能抑制的核心分子，研究团队提出核心科学问题：TRIM21 是否通过调控 PD-1 影响 CD8⁺T 细胞的抗肿瘤活性？

为解答这一问题，研究设计了层层递进的验证路径：

1. 体内实验：构建 TRIM21 敲除（KO）小鼠，接种 LLC 肺癌细胞和 MC38 结直肠癌细胞，观察肿瘤生长及 CD8⁺T 细胞功能变化；

2. 体外机制：探究 TRIM21 对 PD-1 表达的调控方式（转录/翻译后水平），验证二者相互作用及泛素化修饰类型；

3. 治疗潜力：在动物模型中验证 TRIM21 缺失对免疫检查点抑制剂（抗 CTLA-4）和 CAR-T 疗法的增效作用。

二、核心研究成果：TRIM21-PD-1 轴成免疫治疗新突破口

1. TRIM21 缺失显著增强 CD8⁺T 细胞抗肿瘤能力

体内实验显示，TRIM21 KO 小鼠接种肿瘤细胞后，肿瘤生长明显受抑（原文图 1A、1B、1H、1I）。流式分析证实，KO 小鼠肿瘤微环境中 CD8⁺T 细胞比例显著升高，且分泌 IFN-γ、TNF、GzmB 等效应细胞因子的能力大幅增强（原文图 1E、1L）。进一步的 CD8⁺T 细胞耗竭实验表明，这种抗肿瘤效应完全依赖 CD8⁺T 细胞（原文图 1N-S），明确了 TRIM21 对 CD8⁺T 细胞功能的抑制作用。

Figure 1.

Trim21 KO mice display improved CD8+ T cell anti-tumor immune response
（A and B）WT 或 Trim21 KO C57BL/6N 小鼠皮下 LLC 肿瘤的生长曲线（A）和终点肿瘤重量（B）。n = 5 mice per group.（C）流式细胞术分析显示 LLC 肿瘤中浸润的 CD8+ 和 CD4+ T 细胞占 CD3+ T 细胞的百分比。（D）Foxp3+ Treg 细胞占 CD4+ T 细胞的百分比。（E）LLC 肿瘤中 CD8+ T 细胞产生 IFN-γ+、TNF+ 和 GzmB+ 细胞因子的百分比。n = 5 mice per group.（F and G）WT（n = 5）和 Trim21 KO（n = 7）小鼠尾静脉注射 LLC 细胞后肺组织的 H&E 染色代表性图像（F）、肿瘤面积、肿瘤大小或肿瘤数量（G）。Scale bars, 2 mm.（H and I）WT 或 Trim21 KO 小鼠 MC38 肿瘤的生长曲线（H）和终点肿瘤重量（I）。n = 6 mice per group.（J）MC38 肿瘤中浸润的 CD8+ 和 CD4+ T 细胞分析。（K）MC38 肿瘤中 Foxp3+ Treg 细胞分析。（L）MC38 肿瘤中 CD8+ T 细胞产生细胞因子的分析。n = 6 mice per group.（M）治疗策略示意图。（N and O）WT 或 Trim21 KO 小鼠 LLC 肿瘤接受对照 IgG 或抗 CD8α 治疗的生长曲线（N）和终点肿瘤重量（O）。n = 6 mice per group.（P）各处理组 LLC 肿瘤中浸润 CD8+ T 细胞的流式分析。n = 6 mice per group.（Q and R）MC38 肿瘤生长曲线（Q）和终点重量（R）。n = 6 mice per group.（S）各处理组 MC38 肿瘤中浸润 CD8+ T 细胞的流式分析。n = 6 mice per group.

2. TRIM21 通过 K63 连接泛素化稳定 PD-1 蛋白

机制研究发现，TRIM21 并不影响 PD-1 的 mRNA 水平，而是通过翻译后修饰调控其稳定性。TRIM21 与 PD-1 的胞质结构域结合，在 K233 位点催化 PD-1 发生 K63 连接泛素化，从而拮抗其 K48 连接泛素化介导的降解（原文图 3）。敲除 TRIM21 后，PD-1 蛋白半衰期缩短，CD8⁺T 细胞活化标志物 CD69 表达上调，增殖能力显著增强（原文图 2U、2S）。

Figure 2.

TRIM21 deficiency destabilizes PD-1 and promotes the activation of CD8+ T cells in vitro
（A）WT 或 Trim21 KO 小鼠 CD8+ T 细胞全细胞裂解液的 IB 分析。CD8+ T 细胞用 α-CD3/CD28（2 μg/mL）刺激 48 h。（B–I）WT 或 Trim21 KO 小鼠脾脏 CD8+ T 细胞 PD-1（B）、PD-L1（C）、CTLA-4（D）、TIM-3（E）、VISTA（F）、LAG3（G）、TIGIT（H）和 CD47（I）的平均荧光强度（MFI）定量。n = 4 mice per group.（J and K）LLC 肿瘤（n = 5）或 MC38 肿瘤（n = 6）中浸润 CD8+ T 细胞 PD-1 的 MFI。（L–O）Jurkat 或 MOLT-4 细胞稳定表达 shTRIM21 或 shGFP 的全细胞裂解液 IB 分析（L, M）。MOLT-4 细胞表面 PD-1 的流式分析（N）和相对 MFI 定量（O）。n = 3 biologically independent samples.（P）HEK293T 细胞转染 PD-1-cHA 和 Flag 标记的 TRIM21 WT 或其酶活性突变体 C16A 后的 IB 分析。（Q and R）MOLT-4 细胞稳定表达 shTRIM21 或 shGFP 的全细胞裂解液 IB 分析（Q）。用 200 μg/mL 放线菌酮（CHX）处理不同时间点后的 PD-1 条带强度定量（R）。（S）脾脏 WT 或 Trim21 KO CD8+ T 细胞的 Ki67 表达。n = 4 per group.（T）脾脏 CD8+ T 细胞的凋亡分析。n = 4 mice per group.（U）脾脏 WT 或 Trim21 KO CD8+ T 细胞的 CD69 表达。n = 4 per group.（V）脾脏 CD8+ T 细胞 IFN-γ+、TNF+ 和 GzmB+ 的分析。n = 4 mice per group.

Figure 3.

TRIM21 interacts with PD-1 and promotes its K63-linked ubiquitination
（A）Jurkat 细胞全细胞裂解液（WCLs）和抗 TRIM21 免疫沉淀物（IPs）的 IB 分析。IgG 用作阴性对照。（B and E）TRIM21（B）和 PD-1（E）蛋白序列示意图。（C）HEK293T 细胞转染 PD-1-cFlag 和 HA-TRIM21 WT 或截短突变体后的 WCLs 和抗 Flag IPs 的 IB 分析。（D）GST 和 GST 标记的 TRIM21 突变体与 HEK293T 细胞转染 PD-1-cHA 后的 WCLs 孵育的 GST pull-down 沉淀物 IB 分析。（F）His-TRIM21 与 HEK293T 细胞转染 PD-1-cHA 或截短突变体后的 WCLs 孵育的 His pull-down 产物 IB 分析。（G）GST 和 GST 标记的 PD-1（氨基酸 192–288）与 HEK293T 细胞转染 HA-TRIM21 后的 WCLs 孵育的 GST pull-down 沉淀物 IB 分析。（H）在盐酸胍变性缓冲液中的 His-tag pull-down 实验显示 TRIM21 WT 而非 C16A 突变体促进 PD-1 的泛素化。（I and J）His-tag pull-down 实验显示 TRIM21 促进 K63 连接的泛素化而非 K48 连接的泛素化。（K）在 MOLT-4 细胞中检测到内源性 PD-1 的 K63 连接泛素化。（L）K233 而非 K210 是 TRIM21 介导的泛素化或 K63 连接泛素化的主要修饰位点。

3. 靶向 TRIM21 显著提升免疫治疗效果

• 免疫检查点抑制剂增效：TRIM21 KO 小鼠接受抗 CTLA-4 治疗后，肿瘤控制效果远超野生型小鼠，CD8⁺T 细胞浸润及细胞因子分泌进一步增强（原文图 4）；

• CAR-T 疗法优化：TRIM21 KO 的抗 CD19 CAR-T 细胞在 LLC-hCD19 和 MC38-hCD19 肿瘤模型中，表现出更低的 PD-1 表达和更强的肿瘤杀伤活性（原文图 5）。

这些结果表明，靶向 TRIM21 可通过降低 PD-1 表达、增强 CD8⁺T 细胞功能，为免疫治疗联合策略提供了新方向。

Figure 4.

TRIM21 KO sensitizes tumors to anti-CTLA-4 immunotherapy
（A）小鼠 LLC 肿瘤模型中抗 CTLA-4 治疗策略示意图。（B–D）WT 或 Trim21 KO 小鼠皮下 LLC 肿瘤的生长曲线（B）、终点肿瘤图像（C）和终点肿瘤重量（D）。n = 6 mice per group.（E）各处理组 LLC 肿瘤中浸润 CD8+ T 细胞 PD-1 的 MFI。n = 6 mice per group.（F）各处理组 LLC 肿瘤中浸润 CD8+ 占 CD3+ T 细胞的百分比。n = 6 mice per group.（G–I）各处理组 LLC 肿瘤中 CD8+ T 细胞的 IFN-γ+（G）、TNF+（H）和 GzmB+（I）百分比。n = 6 mice per group.（J）WT 或 Trim21 KO 小鼠 MC38 肿瘤的生长曲线。n = 6 mice per group.（K）各处理组 MC38 肿瘤中浸润 CD8+ T 细胞 PD-1 的 MFI。n = 6 mice per group.（L）各处理组 MC38 肿瘤中浸润 CD8+ 占 CD3+ T 细胞的百分比。n = 6 mice per group.（M–O）各处理组 MC38 肿瘤中 CD8+ T 细胞的 IFN-γ+（M）、TNF+（N）和 GzmB+（O）百分比。n = 6 mice per group.

Figure 5.

TRIM21 deficiency improves antitumor efficacy of CAR-T cells
（A and B）免疫健全小鼠接受 WT 和 Trim21 KO 抗 CD19 CAR-T 细胞以及 T 细胞（对照）过继转移后皮下 LLC-hCD19 肿瘤的生长曲线（A）和终点肿瘤重量（B）。n = 5 mice per group.（C）各处理组 LLC-hCD19 肿瘤中浸润 CD8+ CAR-T 细胞 PD-1 的 MFI。n = 5 mice per group.（D–F）各处理组 LLC-hCD19 肿瘤中 CD8+ CAR-T 细胞的 IFN-γ+（D）、TNF+（E）和 GzmB+（F）百分比。n = 5 mice per group.（G and H）免疫健全小鼠接受 WT 和 Trim21 KO 抗 CD19 CAR-T 细胞过继转移后皮下 MC38-hCD19 肿瘤的生长曲线（G）和终点肿瘤重量（H）。n = 5 mice per group.（I）各处理组 MC38-hCD19 肿瘤中浸润 CD8+ CAR-T 细胞 PD-1 的 MFI。n = 5 mice per group.（J–L）各处理组 MC38-hCD19 肿瘤中 CD8+ CAR-T 细胞的 IFN-γ+（J）、TNF+（K）和 GzmB+（L）百分比。n = 5 mice per group.

三、abs810012 的关键作用：胞内细胞因子检测的"金标准"工具

在解析 CD8⁺T 细胞功能的核心实验中，准确量化胞内 IFN-γ、TNF、GzmB 等细胞因子的表达水平是验证结论的关键。而爱必信的 Brefeldin A（abs810012）正是实现这一目标的核心试剂。

产品作用原理

Brefeldin A 是经典的高尔基体抑制剂，能够特异性阻断蛋白质的胞内转运过程。在实验中，研究人员用抗 CD3/CD28 抗体刺激 CD8⁺T 细胞后，加入 abs810012 处理 5 小时（原文"Mouse primary T cell isolation and stimulation"部分），可有效抑制细胞因子向胞外分泌，使其在胞内积累，从而通过流式细胞术精准检测到细胞因子的产生水平。

实验应用与数据支撑

abs810012 的使用直接支撑了两项核心结论的验证：

1. 体内实验：证实 TRIM21 KO 小鼠肿瘤浸润 CD8⁺T 细胞的 IFN-γ、TNF、GzmB 分泌能力显著增强（原文图 1E、1L）；

2. 体外实验：验证 TRIM21 KO CD8⁺T 细胞活化后，胞内细胞因子表达水平显著升高（原文图 2V）。

正是凭借 abs810012 可靠的高尔基体抑制效果，研究团队得以精准量化 CD8⁺T 细胞的功能状态，为 TRIM21 调控 T 细胞活性的核心结论提供了直接的实验证据。

四、产品优势与实验价值

爱必信的 Brefeldin A（abs810012）具有高纯度、高特异性的产品特性，能够高效阻断胞内蛋白转运，确保胞内细胞因子的充分积累。在本研究中，该产品成功支持了流式细胞术对胞内细胞因子的精准检测，其稳定的性能的确保了实验数据的可靠性和可重复性，成为连接机制探究与功能验证的关键工具。

五、总结与展望

本研究首次阐明了 TRIM21 通过 K63 连接泛素化稳定 PD-1 的分子机制，证实靶向 TRIM21 可增强 CD8⁺T 细胞的抗肿瘤活性，为免疫检查点抑制剂联合治疗及 CAR-T 细胞疗法优化提供了新策略。爱必信 abs810012 作为实验核心工具，在胞内细胞因子检测中展现了优异的性能，助力研究团队高效完成了功能验证实验，充分体现了高品质试剂对生命科学研究的重要支撑作用。

未来，针对 TRIM21 的抑制剂开发或 TRIM21 敲除的 CAR-T 细胞疗法，有望成为攻克肿瘤免疫治疗耐药的新方向。爱必信也将持续深耕生命科学工具试剂领域，为更多创新性研究提供稳定、可靠的产品支持，助力科研工作者解锁更多生命科学奥秘。

如果您正在开展 T 细胞功能、免疫治疗机制等相关研究，abs810012 将是胞内细胞因子检测的理想选择，欢迎随时咨询产品详情或技术支持！