阻斷NKG2A共抑制分子在抗腫瘤免疫效應中的研究進展

阿依努爾·艾爾肯 阿卜杜艾尼·啊卜力孜 塔來提·吐爾干 吐爾干艾力·阿吉，2，3▲

1.新疆醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院肝膽包蟲病外科，新疆烏魯木齊 830054；2.新疆醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院消化血管外科中心，新疆烏魯木齊 830054；3.新疆維吾爾自治區(qū)包蟲及肝膽疾病臨床醫(yī)學研究中心，新疆烏魯木齊 830054

自然殺傷（natural killer，NK）細胞與T細胞和B細胞不同，其激活不需要抗原的事先致敏，在抵御病毒感染、腫瘤生長和轉(zhuǎn)移擴散中發(fā)揮重要作用[1-2]。NK細胞功能的調(diào)節(jié)/誘導是由一系列激活性或抑制性表面受體介導的。程序性死亡受體1（PD-1）/程序性死亡配體1（PD-L1）軸的治療性單克隆抗體在腫瘤免疫治療中備受關注，已經(jīng)是多種不同類型癌癥的治療藥物[3-5]。然而，PD-1/PD-L1軸單克隆抗體的耐藥性使更多的學者開始尋找其他的免疫檢查點[6]。近年來研究較多的是NK細胞表面的新的免疫檢查點——NKG2A?；罨腘K細胞會產(chǎn)生多種細胞因子和趨化因子，導致機體發(fā)生炎癥或者加深炎癥，此外NK細胞也會調(diào)節(jié)下游的免疫反應，會對適應性免疫防御產(chǎn)生影響[7]。

1 NK細胞表面受體

NK細胞表面受體根據(jù)其發(fā)揮的免疫學效應分為激活性受體和抑制性受體。激活性受體主要有NKG2D、NKP30、NKP44和NKP46等；抑制性受體主要有 NKG2A、TIM-3、TIGIT 和 LILRB1等[7-8]。卵巢癌、頭頸部鱗癌等癌癥患者體內(nèi)的NK細胞表面可能表達PD-1[7]。

2 NKG2A及其配體

NKG2A是一種在T細胞和NK細胞上均表達的抑制性受體，在慢性病毒感染和腫瘤患者的外周血中，超過50% NK細胞和細胞毒性T淋巴（CD8+T）細胞表面表達NKG2A[9-10]。在人類中，NKG2A與人類白細胞抗原E（HLA-E）結合；在小鼠體內(nèi)，NKG2A與Qa-1b（HLA-E同源物）結合，有研究報道NKG2A是人類白細胞抗原G（HLA-G）的新受體[11]。在健康人體內(nèi)，HLA-E的表達普遍較低，在胎盤滋養(yǎng)細胞、睪丸和附睪的導管上皮細胞中呈高表達，提示HLA-E在人體內(nèi)一些需要免疫耐受的器官中發(fā)揮作用[12]。在肺、腎、胰腺、胃、頭頸、肝臟、黑色素瘤、前列腺和結直腸腫瘤組織的腫瘤組織切片上有HLA-E富集現(xiàn)象[12-16]。在頭頸部惡性腫瘤、乳腺癌和非小細胞肺癌中，發(fā)現(xiàn)侵襲性NK細胞表達NKG2A[17]，且腫瘤細胞HLA-E的高表達與不良預后相關[11]。HLA-G的表達上調(diào)也可見于病毒感染、多種類型的癌癥以及一些免疫介導疾病[9]。體外實驗結果顯示IFN-γ可明顯增加HLA-E的表面表達[18-20]，HLA-E的高表達可能與癌癥細胞上皮黏附分子有關[21]，腫瘤局部樹突狀細胞及腫瘤中其他專職性抗原提呈細胞亞群和炎性巨噬細胞HLA-E表達上調(diào)，這提示HLA-E在腫瘤免疫逃逸中有潛在作用[22]。

3 NKG2A的免疫效應

NKG2A通過SHP-1基因來傳遞抑制信號[23]。雖然SHP-1基因的激活被認為是NK細胞激活的負信號，但其缺失在很大程度上損害了NK細胞的活性[24]。根據(jù)CD56抗原的表面密度，人類NK細胞被分為兩個主要的亞群，CD56brightNK細胞和CD56dimNK細胞。CD56brightNK細胞表達NKG2A、細胞溶解能力差、分泌γ干擾素（IFN-γ）和腫瘤壞死因子α（TNF-α）等細胞因子，主要在組織滯留，外周血淋巴細胞中僅占10%[2]。CD56dimNK細胞含有更多的穿孔素和顆粒酶，代表了強烈的有細胞毒性NK細胞亞群，占外周血淋巴細胞的90%[2，25]。NKG2A受體參與誘導的抑制性信號導致NK細胞和CD8+T細胞裂解靶細胞的能力下降。NKG2A受體通過破壞激活受體NKG2D的免疫突觸的肌動蛋白網(wǎng)絡來抑制NK細胞的細胞毒效應功能[23]。

3.1 NKG2A在腫瘤中的免疫效應

在小鼠體內(nèi)NKG2A與Ly49家族協(xié)同調(diào)節(jié)NK細胞發(fā)育，缺乏NKG2A受體表達可損害NK細胞的活性[24]。在肝癌患者中，與正常肝組織相比腫瘤局部NK細胞NKG2A表達上調(diào)，同時INF-γ產(chǎn)生減少；宮頸癌、卵巢腫瘤患者腫瘤局部CD8+T細胞NKG2A表達上調(diào)[26]。肝癌細胞體外培養(yǎng)結果顯示NKG2A+CD8+T細胞群增殖能力減弱，細胞毒性減弱；在NKG2A阻斷治療后NKG2A+的大多數(shù)細胞增殖能力和細胞毒性都有一定程度的恢復。在腫瘤衍生的CD8+T細胞上也觀察到類似的現(xiàn)象[21]。在結直腸癌患者外周血淋巴細胞中NKG2A、NKG2D mRNA水平顯著提高[27]。在頭頸部鱗狀細胞癌患者中多數(shù)腫瘤浸潤NK細胞中觀察到NKG2A表達，在腫瘤環(huán)境下的CD8+T細胞中選擇性表達，在CD4+T細胞上幾乎不表達。在接種癌癥疫苗誘導后，腫瘤中NKG2A+CD8+T細胞的百分比顯著增加，相反在該荷瘤小鼠的脾臟中檢測到不到5%的NKG2A+CD8+T細胞[13]。這意味著NKG2A受體在腫瘤中有很強的選擇性定位，在瘤內(nèi)CD8+T細胞上的表達是動態(tài)的，與控制腫瘤的發(fā)生發(fā)展相關。

3.2 NKG2A在感染性及其他疾病中的免疫效應

NKG2A受體在感染性及其他疾病中的高表達使NK、CD8+T細胞功能衰竭，在疾病中發(fā)揮了免疫抑制作用。在泡型棘球蚴病模型中，NK細胞表達NKG2A明顯高于對照組且INF-γ的產(chǎn)生低于對照組[28]。在感染了新型冠狀病毒的患者體內(nèi)NK和CD8+T細胞數(shù)量減少、功能衰竭、NKG2A表達增加。治愈后NK和CD8+T細胞的數(shù)量恢復，NKG2A表達量也恢復正常[29]。在慢性乙型肝炎患者體內(nèi)NKG2A+NK細胞百分比增加，而阻斷NKG2A恢復了NK細胞的功能；乙型肝炎抗原（HBeAg）陽性患者NKG2A+NK細胞和IL-10+調(diào)節(jié)性T細胞（Treg細胞）以及血清丙氨酸轉(zhuǎn)移酶和乙型肝炎病毒脫氧核糖核酸水平顯著升高。表明HBeAg誘導Treg中IL-10的產(chǎn)生導致NK細胞上NKG2A的表達增加，從而導致HBV感染期間NK細胞功能障礙[30]。NKG2A是丙型肝炎病毒感染中NK細胞衰竭的標志[31]。腎移植術后外周血NK細胞表型為NKG2ANKG2D+的患者預后良好，而NKG2A+NK細胞表型患者常出現(xiàn)移植后功能受損[32]。

4 阻斷NKG2A在抗腫瘤中的免疫效應

在一些腫瘤模型中阻斷NKG2A緩解了NK、CD8+T細胞的功能耗竭；除單獨阻斷NKG2A外，聯(lián)合阻斷其他免疫檢查點得到了更好的抗腫瘤效果。

4.1 淋巴瘤細胞模型中阻斷NKG2A的抗腫瘤效應

與Qa-1b正常淋巴瘤模型相比在70%的Qa-1b缺陷腫瘤模型中未見腫瘤的生長且CD107a（NK細胞活化標志）的表達高于Qa-1b正常共培養(yǎng)體系[33]。而在阻斷NKG2A的腫瘤模型中可以觀察到CD107a表達上調(diào)。單獨阻斷NKG2A或PD-L1只能輕微改善腫瘤浸潤CD8+T細胞的效應活性，但兩者的結合避免了70%的小鼠死亡。

在另一個腫瘤模型中觀察到，經(jīng)免疫治療治愈的腫瘤小鼠脾臟內(nèi)有記憶效應T細胞，而未治療的小鼠脾臟內(nèi)未觀察到[33]。將相同腫瘤細胞注射到經(jīng)過聯(lián)合阻斷NKG2A和PD-L1治療且治愈的小鼠體內(nèi)時，未見腫瘤細胞生長。將相同腫瘤細胞注射到未經(jīng)治療的小鼠體內(nèi)時則可見腫瘤迅速生長。提示聯(lián)合阻斷NKG2A和PD-L1可以促進抗腫瘤記憶細胞的產(chǎn)生[33]。

4.2 結直腸癌腫瘤模型中阻斷NKG2A的抗腫瘤效應

體外三維培養(yǎng)結直腸惡性腫瘤模型中，阻斷NKG2D的配體基因MICA/B之后NKG2A在浸潤性T淋巴細胞表面表達增加，但在NK細胞表面表達下調(diào)[16]。單獨阻斷NKG2A之后未觀察到其發(fā)揮抗腫瘤作用。但是在阻斷MICA/B的同時阻斷NKG2A后觀察到腫瘤細胞的凋亡，腫瘤體積減小。表明在該腫瘤模型中聯(lián)合阻斷MICA/B和NKG2A對免疫介導的抗腫瘤反應有協(xié)同作用。

4.3 蛋白質(zhì)表達阻斷劑阻斷NKG2A的抗腫瘤效應

一種含有抗NKG2A抗體單鏈可變片段的構建體與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)滯留結構域相連的蛋白質(zhì)表達阻斷劑可阻止NKG2A轉(zhuǎn)運到NK細胞表面，消除NKG2A的表達[34]。產(chǎn)生的NKG2AnullNK細胞對表達HLA-E的腫瘤細胞具有更高的細胞毒性。轉(zhuǎn)導NKG2A蛋白質(zhì)表達阻斷劑比抗NKG2A單抗進行干擾可產(chǎn)生更強的細胞毒性，且能在不影響NK細胞增殖的情況下防止NKG2A的重新表達[34]。

4.4 人源化抗NKG2A單抗Monalizumab阻斷NKG2A的抗腫瘤效應

Monalizumab是一種人源化抗NKG2A單抗，通過阻斷NKG2A+細胞與其配體的結合增加細胞脫粒和IFN-γ的產(chǎn)生，從而促進NK細胞殺傷功能（如圖1所示）[33]。在體外實驗中單獨使用Monalizumab或度伐單抗僅能適度增加效應細胞的反應性，而這兩種抗體聯(lián)合使用時增加了NKG2A+CD8+T細胞脫顆粒的頻率。據(jù)此可以推斷，Monalizumab有效恢復了NKG2A的參與所產(chǎn)生的抑制作用[33，35]。

圖1

4.5 達沙替尼阻斷NKG2A的抗腫瘤效應

用達沙替尼治療慢性髓系白血病，體內(nèi)外實驗均證實達沙替尼通過抑制p38MAPK信號通路，從而影響GATA3的核輸入和GATA3對NKG2A的轉(zhuǎn)錄活性使得達沙替尼可以通過選擇性抑制NKG2A促進NK細胞毒性和脫顆粒能力，使患者NK細胞表面NKG2A的表達逆轉(zhuǎn)到非常低的水平[36]。此外也有研究報道，抗NKG2A抗體可用在急性白血病化療后的過繼治療中[37]，聯(lián)合阻斷NKG2A和LIR-1有望利用NK細胞治療急性白血病[38]。

4.6 腫瘤疫苗聯(lián)合阻斷NKG2A的抗腫瘤效應

NKG2A/Qa-1b軸在治療性癌癥疫苗中的重要抑制作用是通過增加腫瘤中CD8+T細胞上NKG2A的表達和誘導腫瘤細胞上Qa-1b的表達來介導的。在接受疫苗接種的荷瘤小鼠中，阻斷NKG2A增加了無進展生存期，幾乎所有的荷瘤小鼠都有完全或者部分的腫瘤逆轉(zhuǎn)或生長延遲。阻斷這一軸可有效提高治療性癌癥疫苗的療效[13]。

5 有關Monalizumab的新研究進展

一項二期臨床試驗評估了Monalizumab聯(lián)合西妥昔單抗治療頭頸部鱗狀細胞癌患者的有效性和安全性，其中40例可評估患者的總有效率（ORR）為27.5%，高于早期報道的西妥昔單抗治療總有效率13%[33，35]。目前Monalizumab或安慰劑聯(lián)合西妥昔單抗治療頭頸部復發(fā)性或轉(zhuǎn)移性鱗狀細胞癌的全球Ⅲ期臨床試驗正在開展。此外還有其與度伐單抗在成人晚期實體腫瘤中的1/2期研究正在開展；以及其和曲妥珠單抗治療轉(zhuǎn)移性HER2陽性乳腺癌的Ⅱ期臨床試驗即將開展。最新的報道指出，一種名叫KSQmab的NKG2A阻斷抗體被證明其藥物親和力是Monalizumab的800倍、NK細胞殺傷效率是Monalizumab的 33倍[39]。

6 結語與展望

近年來，一些阻斷NKG2A/HLA-E軸的研究都取得了較好的成果，阻斷NKG2A信號通路之后，由NKG2A參與所引起的抑制作用得到了緩解，NK、CD8+T細胞的免疫效應有所恢復。多項臨床研究結果顯示，在多數(shù)惡性腫瘤患者體內(nèi)，NK、CD8+T細胞表面NKG2A的表達上調(diào)，與此同時腫瘤細胞表面HLA-E的表達也上調(diào)。提示醫(yī)務工作者可考慮NKG2A、HLA-E的表達異常與腫瘤的發(fā)生是否存在某種相關性，或者在將來，這兩者可以作為輔助診斷惡性腫瘤的一種預測性標志物。阻斷NKG2A治療腫瘤及其他免疫相關疾病的研究尚不完善。如果希望阻斷NKG2A途徑成為癌癥免疫治療的新方法，還需繼續(xù)深入研究NKG2A信號通路。