共刺激受體：腫瘤免疫療法的潛在靶點(diǎn)

張偉明 孫堅(jiān)萍 綜述 趙艷 審校

惡性腫瘤是疾病相關(guān)死亡的主要原因之一，且發(fā)病率不斷上升，嚴(yán)重威脅人類健康[1]。T細(xì)胞功能的正常發(fā)揮依賴其表面共刺激和共抑制受體的共同作用，共抑制受體防止免疫細(xì)胞過度活化造成的機(jī)體損傷，但腫瘤能“劫持”此機(jī)制來進(jìn)行免疫逃逸。共刺激受體能促進(jìn)T細(xì)胞的活化、增殖及效應(yīng)性細(xì)胞因子的分泌[2-3]。免疫檢查點(diǎn)抑制劑(Immune check point inhibitor，ICI)如Nivolumab和Tremelimumab現(xiàn)已成為治療晚期腫瘤的主要方式之一，但單用時(shí)只對(duì)約20%的腫瘤患者有治療效果，而幾種ICI聯(lián)用時(shí)治療效果會(huì)顯著提升[4]。體外試驗(yàn)中，共刺激受體激動(dòng)性抗體能增強(qiáng)免疫細(xì)胞的效應(yīng)功能，抑制腫瘤的生長，因此可作為腫瘤免疫療法的靶點(diǎn)，單用或聯(lián)合ICI進(jìn)一步提高抗腫瘤療效?，F(xiàn)對(duì)幾種共刺激受體在腫瘤免疫療法中的作用綜述如下。

1 糖皮質(zhì)激素類誘導(dǎo)的TNFR相關(guān)蛋白(Glucocorticoid-induced TNFR-related protein，GITR)

GITR在活化的CD4+和CD8+T細(xì)胞及調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(T regulatory cells，Treg)上高表達(dá)，自然殺傷(Nature killer，NK)細(xì)胞、B細(xì)胞、巨噬細(xì)胞也表達(dá)GITR。GITR配體GITRL主要表達(dá)于抗原提呈細(xì)胞(Antigen presenting cells，APCs)。GITR與GITRL結(jié)合后能促進(jìn)T細(xì)胞的活化、增殖及細(xì)胞毒性并能抑制Treg的功能[5]。

在腫瘤微環(huán)境(Tumor microenvironment，TME)中，GITR在腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞(Tumor infiltrating lymphocytes，TILs)中的Treg上高表達(dá)。腫瘤細(xì)胞表達(dá)GITR或GITRL，腫瘤細(xì)胞上的GITR可與TILs上的GITR競(jìng)爭性結(jié)合GITRL，抑制抗腫瘤免疫，腫瘤細(xì)胞上的GITRL與NK細(xì)胞上的GITR結(jié)合后能抑制NK細(xì)胞的細(xì)胞毒性[6-7]。在乳腺癌中，腫瘤細(xì)胞上表達(dá)的GITR與患者的不良預(yù)后相關(guān)[7]。

GITR激動(dòng)性抗體有DTA-1和TRX518等。體外試驗(yàn)中，DTA-1能促進(jìn)CD4+和CD8+T細(xì)胞的增殖及細(xì)胞因子的分泌，具有抗腫瘤活性[8]。TRX518能通過增強(qiáng)CD8+T細(xì)胞的細(xì)胞毒性并抑制Treg的活性來發(fā)揮抗腫瘤作用。臨床試驗(yàn)中，單用TRX518治療晚期腫瘤時(shí)，抗腫瘤效果有限。在納入的43例患者中，29例疾病進(jìn)展(Progression disease，PD)，4例疾病穩(wěn)定(Stable disease，SD)。TRX518和抗程序性細(xì)胞死亡受體1(Anti-programmed cell death receptor 1，PD1)聯(lián)用時(shí)，最先納入的3例患者中可見1例完全緩解(Complete response，CR)，1例部分緩解(Partial response，PR)，1例SD[9]。

2 CD137

CD137表達(dá)于活化的T細(xì)胞和NK細(xì)胞，Treg、樹突細(xì)胞(Dendritic cells，DCs)、單核細(xì)胞也表達(dá)CD137，其配體CD137L主要表達(dá)于活化的APCs。刺激CD137主要誘導(dǎo)CD8+T細(xì)胞增殖和效應(yīng)細(xì)胞因子的產(chǎn)生，促進(jìn)NK細(xì)胞和DCs的增殖、成熟及細(xì)胞因子的產(chǎn)生[10]。

CD137表達(dá)于多種腫瘤細(xì)胞和腫瘤反應(yīng)性T細(xì)胞及Treg表面[11]。在白血病和淋巴瘤中，腫瘤細(xì)胞上的CD137能促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的生長和生存并抑制T細(xì)胞的活化，CD137和CD137L高表達(dá)是預(yù)后的不利因素[12]。在實(shí)體瘤中，腫瘤細(xì)胞上的CD137可能與APCs表面的CD137L競(jìng)爭性結(jié)合，抑制T細(xì)胞的活化，或與APCs上的CD137L結(jié)合后通過APCs促進(jìn)抗腫瘤免疫反應(yīng)。另外，在腫瘤患者的血清中，可溶性CD137也可能通過抑制CD137L介導(dǎo)的T細(xì)胞的活化促進(jìn)腫瘤的免疫逃逸[12-13]。

CD137激動(dòng)性抗體如Urelumab和Utomilumab，主要通過促進(jìn)TME中CD8+T細(xì)胞增殖及細(xì)胞因子的分泌并誘導(dǎo)TME中Treg的清除發(fā)揮抗腫瘤作用[10]。Urelumab單用時(shí)具有一定的抗腫瘤活性，但肝臟毒性較強(qiáng)，將其劑量降低到安全范圍時(shí)，抗腫瘤活性顯著降低，但Urelumab聯(lián)合Anti-PD1治療轉(zhuǎn)移性黑色素瘤時(shí)有較好的抗腫瘤活性和安全性。Utomilumab無劑量限制性毒性，但單用時(shí)抗腫瘤活性有限，聯(lián)合Pembrolizumab治療晚期實(shí)體瘤時(shí)，抗腫瘤效果提升，納入的23例患者中6例患者實(shí)現(xiàn)CR或PR[14]。

3 OX40

OX40表達(dá)于活化的CD4+和CD8+T細(xì)胞、Treg、NK細(xì)胞及中性粒細(xì)胞，其配體OX40L表達(dá)于活化的APCs。OX40與OX40L結(jié)合后能促進(jìn)T細(xì)胞和NK細(xì)胞的活化、增殖和細(xì)胞毒性，也能抑制Treg的功能[15]。

在急性髓系白血病(Acute myeloid leukemia，AML)和急性淋巴細(xì)胞白血病(Acute lymphoblastic leukemia，ALL)中，腫瘤細(xì)胞上的OX40表達(dá)增加，并能促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖[16-17]。實(shí)體瘤中，OX40表達(dá)于多種腫瘤細(xì)胞和TILs表面。在TILs中，OX40主要表達(dá)于Treg上。在肝細(xì)胞癌和非小細(xì)胞肺癌中，TILs上OX40的高表達(dá)和不良預(yù)后相關(guān)[18-19]，但在結(jié)直腸癌和復(fù)發(fā)性卵巢癌中，高水平的OX40+TILs和OX40+腫瘤細(xì)胞與更好的預(yù)后相關(guān)[20-21]。

體外試驗(yàn)中，OX40激動(dòng)性抗體能通過增強(qiáng)T細(xì)胞及NK細(xì)胞的效應(yīng)功能，抑制Treg的功能或清除Treg發(fā)揮抗腫瘤作用。OX40相關(guān)抗體有Vonlerolizumab、9B12、PF-8600、MEDI0562。在接受PF-8600治療的48例實(shí)體瘤患者中，有4%的腫瘤患者實(shí)現(xiàn)了PR，有52%的腫瘤患者實(shí)現(xiàn)了SD，在用MEDI0562治療的55例晚期實(shí)體瘤患者時(shí)，有3.6%的腫瘤患者實(shí)現(xiàn)了PR，有44%腫瘤患者實(shí)現(xiàn)了SD，并且在應(yīng)用時(shí)安全性較好，不良反應(yīng)多為Ⅰ/Ⅱ級(jí)[22]。

4 CD27

CD27表達(dá)于T細(xì)胞及活化的B細(xì)胞和NK細(xì)胞。CD27配體CD70短暫表達(dá)于活化的T細(xì)胞、B細(xì)胞、NK細(xì)胞和DCs。CD27與CD70結(jié)合后能促進(jìn)T細(xì)胞的增殖、存活和細(xì)胞因子的產(chǎn)生。CD70傳導(dǎo)的反向信號(hào)能促進(jìn)B細(xì)胞活化和免疫球蛋白的合成及NK細(xì)胞的增殖和效應(yīng)功能[23]。

在AML中，腫瘤細(xì)胞上的CD27與CD70結(jié)合后能促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖[24]。在前B細(xì)胞前體細(xì)胞急性淋巴白血病和AML中，腫瘤細(xì)胞表達(dá)CD27是預(yù)后的不利因素[25]。在實(shí)體瘤中，CD27主要表達(dá)于TILs上，且CD27高表達(dá)和更好的預(yù)后相關(guān)，可能是TILs上高表達(dá)的CD27能增強(qiáng)效應(yīng)T細(xì)胞和NK細(xì)胞的細(xì)胞毒性[26]。腫瘤細(xì)胞幾乎不表達(dá)CD27，但表達(dá)CD70，腫瘤細(xì)胞表面的CD70與TILs表面的CD27結(jié)合后可能通過促進(jìn)T細(xì)胞的凋亡、增強(qiáng)Treg的抑制性及向腫瘤組織中募集抑制性免疫細(xì)胞來促進(jìn)腫瘤免疫逃逸[27-29]。

CD27相關(guān)抗體能通過促進(jìn)TME中CD27+T細(xì)胞的活化及細(xì)胞因子的分泌和清除CD27+Treg細(xì)胞或抑制其功能發(fā)揮抗腫瘤作用[30]。CD27激動(dòng)性抗體Varlilumab在治療25例晚期實(shí)體瘤時(shí)，1例腎細(xì)胞癌患者實(shí)現(xiàn)了PR，腫瘤體積縮減了78%，8例實(shí)現(xiàn)SD，安全性較好，不良反應(yīng)多為Ⅰ/Ⅱ級(jí)[31]。Varlilumab 聯(lián)合Nivolumab 治療49例晚期結(jié)直腸癌和卵巢癌患者時(shí)，有10%的腫瘤患者實(shí)現(xiàn)了PR，有39%的腫瘤患者實(shí)現(xiàn)了SD[23]。

表1 共刺激受體抗體相關(guān)臨床試驗(yàn)

5 嗜乳脂蛋白3A(Butyrophilin 3A，BTN3A)

BTN3A表達(dá)于T細(xì)胞、B細(xì)胞、NK細(xì)胞、單核細(xì)胞、DCs，BTN3A有BTN3A1、BTN3A2、BTN3A3三種亞型。BT3NA1能促進(jìn)CD4+T細(xì)胞的活化、增殖以及單核細(xì)胞和DCs趨化因子和促炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生，還對(duì)激活Vγ9Vδ2 T細(xì)胞起重要作用。NK細(xì)胞表面的BTN3A2能抑制NK細(xì)胞分泌細(xì)胞因子[32]。

多種腫瘤表達(dá)BTN3A，但不同腫瘤可能表達(dá)不同的BTN3A亞型。在結(jié)直腸癌、卵巢癌和乳腺癌中腫瘤細(xì)胞高表達(dá)BTN3A1[33-34]。在卵巢癌模型中，腫瘤細(xì)胞上的BTN3A1通過將N糖基化的CD45和免疫突觸隔離來抑制αβT細(xì)胞的效應(yīng)功能，并且卵巢癌細(xì)胞上高水平的BTN3A1與腫瘤患者更短的生存期相關(guān)[34]。在胰腺導(dǎo)管腺癌、胃癌和AML中，腫瘤細(xì)胞主要表達(dá)BTN3A2。BTN3A2可作為誘騙受體與磷酸抗原結(jié)合，但無B30.2結(jié)構(gòu)域，因此結(jié)合后無法激活Vγ9Vδ2 T細(xì)胞，促進(jìn)腫瘤免疫逃避。在一些腫瘤患者的血漿中發(fā)現(xiàn)的可溶性BTN3A1也能抑制Vγ9Vδ2 T細(xì)胞的活化[35-37]。

體外試驗(yàn)中，BTN3A相關(guān)抗體可以通過恢復(fù)αβT細(xì)胞的效應(yīng)功能并促進(jìn)γδT細(xì)胞的細(xì)胞毒性來殺傷腫瘤細(xì)胞[34]?？笲TN3A單抗20.1 mAb能增強(qiáng)Vγ9Vδ2 T細(xì)胞對(duì)胰腺癌細(xì)胞和AML原始細(xì)胞的殺傷[35，37]，抗體ICT01的臨床試驗(yàn)正在開展中(NCT04243499)。

6 CD40

CD40組成性表達(dá)于APCs，還表達(dá)于內(nèi)皮細(xì)胞。其配體CD40L短暫表達(dá)于活化的CD4+T細(xì)胞，一些CD8+T細(xì)胞、γδT細(xì)胞也表達(dá)CD40L。CD40與CD40L結(jié)合后能促進(jìn)DCs分泌促炎細(xì)胞因子和抗原交叉呈遞并上調(diào)其共刺激分子的表達(dá)，也能促進(jìn)B細(xì)胞的抗原提呈和抗體類別轉(zhuǎn)換，并通過對(duì)T細(xì)胞依賴的體液免疫和DC的調(diào)節(jié)間接促進(jìn)T細(xì)胞的效應(yīng)功能[38]。

多種腫瘤細(xì)胞表達(dá)CD40，并且腫瘤細(xì)胞上表達(dá)的CD40與腫瘤的轉(zhuǎn)移和患者的不良預(yù)后相關(guān)。腫瘤表面的CD40可能經(jīng)以下途徑促進(jìn)腫瘤進(jìn)展：(1)直接促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的生長；(2)降低活化T細(xì)胞上CD40L的表達(dá)，抑制T細(xì)胞反應(yīng)，與CD40L結(jié)合后促進(jìn)TGF-β的分泌和Th17細(xì)胞的分化；(3)促進(jìn)IL6的分泌；(4)與內(nèi)皮細(xì)胞表面的CD40L結(jié)合后上調(diào)VEGF表達(dá)，促進(jìn)腫瘤組織中血管形成[39-41]。

CD40激動(dòng)性抗體能促進(jìn)DCs上共刺激分子的表達(dá)和促炎細(xì)胞因子的分泌，間接促進(jìn)CD8+T細(xì)胞的效應(yīng)功能，也能使CD40+巨噬細(xì)胞表型從促腫瘤的M2轉(zhuǎn)向抑制腫瘤的M1[42]。CD40激動(dòng)性抗體Selicrelumab在治療晚期實(shí)體瘤時(shí)，有27%的黑色素瘤患者實(shí)現(xiàn)PR，但非黑色素瘤患者無反應(yīng)[43]。其他CD40激動(dòng)性單抗如CDX-1140、APX005M和SEA-CD40，在單用時(shí)抗腫瘤效果有限。Selicrelumab聯(lián)合Tremelimumab在治療22例轉(zhuǎn)移性黑色素瘤時(shí)，客觀緩解率(Objective response rate，ORR)為27.3%，9.1%實(shí)現(xiàn)CR，18.2%實(shí)現(xiàn)PR[44]。

7 小結(jié)與展望

共刺激受體在生理情況下能促進(jìn)T細(xì)胞的活化增殖和效應(yīng)功能，在腫瘤中，參與腫瘤進(jìn)展及抗腫瘤免疫。體外試驗(yàn)和臨床試驗(yàn)中，針對(duì)這些共刺激受體的抗體具有一定的抗腫瘤作用，并且在同其他ICI聯(lián)用時(shí)能發(fā)揮協(xié)同作用，進(jìn)一步提高抗腫瘤效果。因此將上述潛在靶點(diǎn)聯(lián)合已有靶點(diǎn)，探索出治療效果最佳的治療組合將進(jìn)一步改善腫瘤患者的預(yù)后。在應(yīng)用這些抗體時(shí)應(yīng)考慮抗體聯(lián)用的時(shí)序及方式可能會(huì)對(duì)治療效果產(chǎn)生的影響，并評(píng)估腫瘤患者TME的免疫表型，以預(yù)測(cè)單抗的治療效果。