TIGIT在消化系統(tǒng)腫瘤中免疫應(yīng)答作用研究進展

曹莉婷，于曉輝，張久聰

1.聯(lián)勤保障部隊第九四〇醫(yī)院 消化內(nèi)科，甘肅 蘭州 730050；2.寧夏醫(yī)科大學(xué)，寧夏 銀川 750004

T細胞免疫球蛋白和免疫受體酪氨酸抑制性基序結(jié)構(gòu)域（T-cell immunoglobulin and immunoreceptortyrosine-based inhibitory motifdomain，TIGIT）是近年發(fā)現(xiàn)的T細胞和NK細胞膜上的抑制性受體，可以與腫瘤細胞和病原體感染細胞膜上的配體相結(jié)合，活化抑制性信號通路，使得免疫細胞的生長發(fā)育和分泌細胞因子功能障礙，負性調(diào)節(jié)人體免疫功能，促進腫瘤細胞的增殖、逃逸和炎癥介質(zhì)的產(chǎn)生，加速病情進展。在多種腫瘤相關(guān)性疾病的發(fā)生、病原體感染及自身免疫性疾病過程中發(fā)揮重要作用。

1 TIGIT概述

TIGIT又稱WUCAM、VSTM3或VSIG9，是2009年科研人員通過全基因組分析識別含有免疫調(diào)節(jié)受體典型結(jié)構(gòu)域的蛋白質(zhì)過程中發(fā)現(xiàn)的蛋白。TIGIT主要表達于活化的T細胞、調(diào)節(jié)性T細胞、記憶性T細胞及NK細胞的表面，原始T細胞及NK細胞表面的表達水平較低[1]。其結(jié)構(gòu)由3部分組成，即細胞膜外的IgV結(jié)構(gòu)域、跨膜區(qū)的Ⅰ型跨膜蛋白，以及細胞膜內(nèi)免疫受體酪氨酸抑制基序（immunoreceptor tyrosine-based inhibitory motif，ITIM）和免疫球蛋白酪氨酸尾（immunoglobulin tyrosine tail，ITT）樣基序。TIGIT主要作用的配體是CD155，即脊髓灰質(zhì)炎病毒受體（poliovirus receptor，PVR）。 TIGIT 還可 與 CD112（PVRL2）、CD113、CD226（DNAM-1）相互作用，調(diào)節(jié)T細胞、NK 細胞的免疫應(yīng)答[2-3]。TIGIT 與 CD155、CD96、PVR相似蛋白（PVRL1～PVRL4）、CD226同為PVR或連接蛋白家族成員[4]。

表達在樹突狀細胞、T細胞、B細胞及巨噬細胞表面的CD155，是共刺激分子CD226和共抑制分子TIGIT的共同配體，兩者可競爭性結(jié)合CD155，與TIGIT結(jié)合后可抑制T細胞的活化，與CD226結(jié)合后可促進T細胞的活化，從而發(fā)揮截然相反的免疫學(xué)功能，共同調(diào)節(jié)人體免疫功能的動態(tài)平衡[5]。研究表明，TIGIT和CD155表達的升高在多種腫瘤、病毒感染及自身免疫性疾病的發(fā)病機制中發(fā)揮重要作用[6-7]。

目前的研究認為，TIGIT可能通過多種機制抑制免疫細胞的功能。①細胞外在作用：TIGIT與細胞膜上的CD155結(jié)合相互作用，下調(diào)T細胞和NK細胞免疫調(diào)節(jié)功能，誘導(dǎo)免疫耐受狀態(tài)。研究發(fā)現(xiàn)對腫瘤細胞具有抑制作用的細胞因子誘導(dǎo)的殺傷細胞（CIK），活化后其表面TIGIT及其配體CD155的表達均升高，TIGIT與CD155相互作用，直接抑制CIK的抗腫瘤作用。用TIGIT抗體阻斷TIGIT與CD155作用，可增加CIK的增殖及抗腫瘤細胞的細胞因子分泌，如IFN、TNF、IL-6[8]。另有研究報道，肺癌患者組織中TIGIT與其配體CD155表達的升高與不良預(yù)后密切相關(guān)[9]。②細胞內(nèi)在作用：TIGIT除了與其配體CD155結(jié)合后抑制T細胞的功能外，還可通過與DNAM-1競爭性結(jié)合CD155，進而引起細胞內(nèi)信號通路的活化。首次觀察到TIGIT可與DNAM-1競爭結(jié)合共配體是在敲除TIGIT的人類CD4+T細胞中，通過阻斷DNAM-1可增加T細胞分泌IFN-γ和T-box基因家族的新型轉(zhuǎn)錄因子（T-bet）。另一項研究發(fā)現(xiàn)TIGIT與DNAM-1競爭配體而抑制CD8+T細胞的免疫作用[10]。③TIGIT直接向效應(yīng)細胞傳遞抑制性信號：ITIM基序是人TIGIT信號通路發(fā)揮作用的重要部分。Joller等[11]通過TIGIT-/-小鼠實驗發(fā)現(xiàn)，抑制TIGIT的表達可通過誘導(dǎo)活化抗原提呈細胞進而促進小鼠T細胞的增殖。另外，在體外實驗中，給予TIGIT-/-小鼠T細胞激動性抗TIGIT抗體刺激后可觀察到細胞的增殖，認為TIGIT可直接作用于T細胞進而調(diào)節(jié)免疫功能。

2 TIGIT在消化道腫瘤相關(guān)性疾病免疫反應(yīng)中的作用

大量文獻報道表明，TIGIT的高表達在消化系統(tǒng)相關(guān)性腫瘤疾病進展中發(fā)揮重要作用。

2.1 食管癌

近年來食管癌的發(fā)病率整體呈下降趨勢，但隨著年齡的增加發(fā)病率仍然是增加的[12]。關(guān)于抑制性受體TIGIT在食管癌發(fā)生和發(fā)展中作用的報道較少，食管鱗狀細胞癌是在食管反復(fù)慢性炎癥反應(yīng)背景下發(fā)生的，故免疫調(diào)節(jié)治療可能會成為其一種治療方式。Zhao等[13]通過免疫組織化學(xué)法檢測原發(fā)性食管鱗狀細胞癌患者組織中CD8+T細胞浸潤以及免疫檢查點蛋白（PD-1和TIGIT）的表達，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在腫瘤浸潤性淋巴細胞（TILs）中PD-1陽性率為47.4%，TIGIT陽性率高于PD-1為49.4%，兩者單獨或同時表達增加的患者總體生存期明顯縮短，且預(yù)后較差。Xie等[14]也同樣發(fā)現(xiàn)食管癌患者外周血T細胞中TIGIT的表達存在異常，其中TILs中TIGIT的表達是上調(diào)的，與食管癌的臨床病理特點密切相關(guān)。在有限的研究報道中，我們?nèi)钥梢钥偨Y(jié)出TIGIT在食管癌的發(fā)生發(fā)展過程中具有一定的作用，但具體機制尚不明確，仍須進一步深入研究。

2.2 胃癌

免疫檢查點抑制劑的研究在胃癌治療中亦取得了一定成就，與免疫治療密切相關(guān)的組織駐留記憶T細胞（Trm）是TILs的亞群，多為CD69+CD103+Trm，其數(shù)量的增加與胃癌患者的良好預(yù)后有關(guān)。利用脂肪酸氧化供能的Trm細胞高表達TIGIT、PD-1和CD39，靶向阻斷TIGIT可增加胃腺癌細胞脂肪酸結(jié)合蛋白4/5（Fabp4/5）的表達，促進Trm對脂質(zhì)的攝取，提高Trm細胞的存活率，提高機體抗腫瘤免疫反應(yīng)性[15]。Tang等[16]通過組織化學(xué)法檢測胃癌組織標(biāo)本中TIGIT的表達水平，結(jié)果提示TIGIT的高表達與胃癌的分化程度、腫瘤轉(zhuǎn)移及預(yù)后等密切相關(guān)，同時采用流式細胞術(shù)檢測胃癌患者接受S-1加奧沙利鉑（SOX）化療前后外周血單個核細胞（PBMC）CD8+T細胞TIGIT的表達，TIGIT+CD8+T細胞百分比較前明顯下降，且與患者的腫瘤大小、分化及TNM分期相關(guān)，化療后隨訪12個月，TIGIT+CD8+T細胞高表達的患者易于復(fù)發(fā)，且復(fù)發(fā)后再次檢測PBMC中TIGIT+CD8+T細胞百分比顯著高于化療后，此外還對比分析了23例胃癌患者的無病生存率（DFS），TIGIT高表達組DFS與低表達組相比兩者差異具有顯著的統(tǒng)計學(xué)意義，綜合實驗結(jié)果認為TIGIT的表達水平可以作為預(yù)測胃癌進展和預(yù)后的指標(biāo)之一，同時抑制免疫檢查點TIGIT進而增強機體的抗腫瘤免疫反應(yīng)可作為胃癌的治療靶點。

TIGIT與其配體CD155、CD112結(jié)合后發(fā)揮其抑制免疫功能的生物活性作用，基于組織學(xué)研究結(jié)果提示TIGIT在胃癌組織中高表達，Xu等[17]采用qRT-PCR檢測胃癌細胞系A(chǔ)GS、MKN45、HGC27、BGC-823、MGC-803和SGC-7901等細胞膜中TIGIT及其配體CD155、CD112核酸的表達，結(jié)果均提示胃癌細胞TIGIT及配體mRNA表達呈現(xiàn)相同的高表達趨勢。在胃癌組織微環(huán)境中淋巴細胞過度表達TIGIT，進而抑制腫瘤特異性靶細胞的免疫調(diào)節(jié)功能，促進癌細胞的免疫逃逸，導(dǎo)致胃癌患者疾病進展和預(yù)后不良。

2.3 肝細胞肝癌

肝細胞肝癌的發(fā)病機制極其復(fù)雜，涉及病毒感染、基因突變、信號通路活化及免疫系統(tǒng)功能低下等。其中，腫瘤特異性T細胞數(shù)量減少及功能障礙在肝癌細胞免疫逃逸中發(fā)揮重要作用。近年研究發(fā)現(xiàn)免疫抑制性受體TIGIT在肝癌組織中的表達明顯升高，促進了癌細胞增殖與生長[18]。

Chiu等[19]在Trp53/C-Myc小鼠肝臟移植Hepa1-6肝癌細胞，通過Wester印跡檢測發(fā)現(xiàn)肝癌組織中TIGIT、PD1和LAG3等抑制性蛋白表達明顯升高，免疫組化和實時熒光定量PCR結(jié)果提示癌組織中PVRL1蛋白及核酸的表達均較非瘤組織明顯增加。另將敲除PVRL1的Hepa1-6細胞注射到小鼠肝臟內(nèi)，發(fā)現(xiàn)肝內(nèi)的癌組織生長緩慢，癌組織由大量的TIGIT+CD8+T細胞浸潤。而在Hepa1-6細胞中發(fā)現(xiàn)PVRL1的升高可以穩(wěn)定細胞表面PVR，TIGIT與PVR結(jié)合共同作用于CD8+T細胞。在隨后的實驗中，給予Trp53/C-Myc小鼠和Hepa1-6移植瘤小鼠抗PD1和抗TIGIT藥物聯(lián)合治療，明顯抑制了小鼠肝內(nèi)腫瘤的生長，增加了調(diào)節(jié)性T細胞的細胞毒性作用，可延長小鼠的生存時間。故認為肝癌細胞表面TIGIT表達明顯升高，與其相應(yīng)的配體作用后，抑制了機體的抗腫瘤免疫反應(yīng)。

Ostroumov等[20]通過對肝癌小鼠模型進行T細胞檢測和mRNA表達譜分析，將模型小鼠T細胞分為初始T細胞組、效應(yīng)T細胞組和衰竭T細胞組，采用流式細胞術(shù)檢測每組細胞膜上TIGIT的表達，結(jié)果提示PD-1、TIM-3、TIGIT的表達均升高，其中TIGIT升高最顯著。微陣列分析發(fā)現(xiàn)在無腫瘤小鼠肝臟和荷瘤小鼠肝臟衰竭T細胞上TIGIT的表達明顯升高，而在效應(yīng)T細胞上呈低表達，但PD-1在衰竭和效應(yīng)T細胞上均高表達，綜合分析認為TIGIT可作為肝細胞癌組織中T細胞衰竭的標(biāo)記物，識別處于不同分化階段的衰竭T細胞。此外，還有研究發(fā)現(xiàn)隨著肝癌細胞分化程度的降低，TIGIT與其配體CD155的表達水平均上調(diào)，且與AFP水平呈正相關(guān)[21]。

2.4 結(jié)直腸癌

結(jié)直腸癌（CRC）在全世界范圍內(nèi)發(fā)病率和死亡率逐年升高，目前發(fā)病率已升至10.2%[22]。盡管其治療方式眾多，但晚期CRC患者的生存率仍不理想。近些年的腫瘤免疫相關(guān)研究已越來越受到學(xué)者的關(guān)注，其中免疫抑制性信號通路的活化是腫瘤細胞逃逸的機制之一，研究較為廣泛的PD-1/PD信號通路就是其中之一[23]。TIGIT的免疫作用機制與PD-1類似。Zhou等[24]收集大腸癌患者和健康體檢者組織學(xué)標(biāo)本，發(fā)現(xiàn)TIGIT在癌組織中的表達明顯高于癌旁組織，晚期患者組織中TIGIT的表達高于早期結(jié)直腸癌，其中高表達TIGIT的患者無病生存率較低表達的患者明顯降低，故認為TIGIT表達的升高與患者的TNM分期及預(yù)后密切相關(guān)。

Ma等[25]同樣證實TIGIT與其配體CD155在結(jié)直腸癌組織中的表達高于癌前組織，細胞實驗發(fā)現(xiàn)阿司匹林可抑制癌細胞中TIGIT的表達，并隨著阿司匹林濃度的增加而降低，故認為阿司匹林可通過下調(diào)TIGIT的編碼抑制結(jié)腸癌細胞的增殖、促進癌細胞的凋亡。TIGIT在CRC組織中的表達與遺傳物質(zhì)改變密切相關(guān)，TIGIT DNA低甲基化以及免疫檢查點/配體啟動子區(qū)抑制性組蛋白H3K9me3和H3K27me3低表達是其均參與了癌組織中TIGIT表達的上調(diào)[26]。

3 結(jié)語

當(dāng)前，針對腫瘤微環(huán)境的免疫檢查點研究已成為熱點，其中抗CTLA-4及抗PD-1抗體成功應(yīng)用于腫瘤治療為腫瘤免疫治療提供了方向。隨著對T細胞上免疫抑制性受體研究的深入，越來越多的成果證實表達在T細胞和NK細胞膜上的抑制性受體TIGIT可與腫瘤特異性靶細胞上的配體結(jié)合，抑制機體的免疫功能，促進腫瘤細胞逃逸。故深入探討針對TIGIT的靶向單克隆抗體可增加腫瘤特異性免疫細胞的殺傷作用，為腫瘤的免疫治療提供新的治療靶點。