新興腫瘤免疫檢查點(diǎn)的研究進(jìn)展

林雅欣，魯明騫

（三峽大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院腫瘤防治中心/宜昌市中心人民醫(yī)院腫瘤科，湖北 宜昌 443000）

0 引言

中國(guó)是惡性腫瘤新發(fā)人數(shù)最多的國(guó)家同時(shí)也是因惡性腫瘤死亡人數(shù)最多的國(guó)家[1]。惡性腫瘤已經(jīng)給各個(gè)國(guó)家造成經(jīng)濟(jì)及醫(yī)療上沉重的負(fù)擔(dān)，早期的預(yù)防和有效治療方案是重中之重。免疫治療是繼傳統(tǒng)腫瘤治療手段，如外科手術(shù)、放化療、靶向治療后的另一個(gè)重要的治療突破口。相對(duì)于手術(shù)來(lái)說(shuō)，可以彌補(bǔ)手術(shù)治療后的容易復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移，放化療的毒副反應(yīng)難以耐受等的不足，目前可以說(shuō)是腫瘤治療研究的風(fēng)口。目前進(jìn)入臨床應(yīng)用的免疫檢查點(diǎn)抑制劑(ICIs)主要包括抗程序性細(xì)胞死亡蛋白-1/程序性細(xì)胞死亡配體-1(PD-1/PD-L1)和抗細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞相關(guān)抗原-4(CTLA-4)單克隆抗體，這些免疫檢查點(diǎn)抑制劑展現(xiàn)了某些特定癌腫良好的治療前景。盡管ICIs在某些腫瘤中展現(xiàn)出令人信服的臨床療效，但大部分患者仍然表現(xiàn)出特征迥異的耐藥性。目前，針對(duì)免疫檢查點(diǎn)療法的總體療效仍不令人滿意，總體有效率不高，繼續(xù)探索新型免疫檢查點(diǎn)是一個(gè)熱門研究課題。最近研究發(fā)現(xiàn)了一些新的免疫檢查靶點(diǎn),如ITIM結(jié)構(gòu)域(TIGIT)和LAG-3(淋巴細(xì)胞激活基因-3)、TIM-3(T細(xì)胞免疫球蛋白黏蛋白-3)等。上述新的免疫治療靶點(diǎn)在臨床前研究和臨床試驗(yàn)中產(chǎn)生了令人欣喜的結(jié)果。本文主要對(duì)這些新的免疫檢查點(diǎn)分子的研究進(jìn)展進(jìn)行匯報(bào)。

1 免疫檢查點(diǎn)目前應(yīng)用

過(guò)去的十余年見證了免疫療法的快速進(jìn)展，現(xiàn)在免疫治療被認(rèn)為是控制惡性腫瘤的關(guān)鍵策略。在以往臨床運(yùn)用中免疫檢查點(diǎn)抑制劑（ICIs）[2]、嵌合抗原受體T細(xì)胞[3]、雙特異性抗體[4]是最有前途的免疫治療策略。2018年諾貝爾生理學(xué)和醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)便頒布給該項(xiàng)發(fā)現(xiàn)。此外，陳列平博士對(duì)PD-L1（CD274，B7-H1）的發(fā)現(xiàn)做出了開創(chuàng)性的貢獻(xiàn)[5]?，F(xiàn)在，這些免疫檢查點(diǎn)目標(biāo)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了從實(shí)驗(yàn)室到臨床應(yīng)用的轉(zhuǎn)變。

CTLA-4是一種與CD28相關(guān)的細(xì)胞表面受體，與配體CD80（B7-1）和CD86（B7-2）結(jié)合。CTLA-4與CD80/CD86的結(jié)合通過(guò)降低CD28對(duì)CD80/CD86的利用率，向T細(xì)胞的激活傳遞負(fù)信號(hào)。Ipilimumab作為第一個(gè)臨床應(yīng)用的抗CTLA-4單克隆抗體[6]，于2011年獲得了治療惡性黑色素瘤患者的使用許可[7]。屬于CD28超家族的PD-1[8]與其配體PD-L1/L2的結(jié)合抑制T細(xì)胞的激活和功能，進(jìn)而下調(diào)免疫反應(yīng)發(fā)生發(fā)展[9,10]。Pembrolizumab是首個(gè)針對(duì)PD-1的人源化單克隆抗體[11]隨后其治療適應(yīng)證不斷擴(kuò)大至多個(gè)癌種。但是值得注意的的是，目前臨床應(yīng)用的藥物都是針對(duì)PD-1/PD-L1或CTLA-4的免疫檢查點(diǎn)阻斷劑。

2 新出現(xiàn)的免疫檢查點(diǎn)

可以確定的是，腫瘤免疫治療首先需要關(guān)注的問(wèn)題是T細(xì)胞上相關(guān)免疫靶點(diǎn)。新的免疫檢查點(diǎn)分子隨著研究手段的不斷進(jìn)步也接二連三地得到驗(yàn)證。有證據(jù)表明，這些新發(fā)現(xiàn)的免疫檢查點(diǎn)試驗(yàn)藥物與當(dāng)前臨床使用的抗PD-1/L1和/或抗CTLA-4單克隆抗體組合使用，可以產(chǎn)生協(xié)同抑制效應(yīng)。Huang RY等為了研究卵巢癌免疫治療效果，通過(guò)建立小鼠模型來(lái)研究同時(shí)阻斷LAG-3和PD-1通路會(huì)產(chǎn)生何種影響[12]。其結(jié)果顯示，同時(shí)抑制LAG-3和PD-1通路會(huì)增強(qiáng)腫瘤微環(huán)境(TME)中的CD8腫瘤浸潤(rùn)性T細(xì)胞(TILs)和減少調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Tregs)，使免疫治療效果增強(qiáng)并抑制腫瘤進(jìn)展。此外，抗PD-1單抗治療小鼠時(shí)，檢查發(fā)現(xiàn)LAG-3和CTLA-4的水平同時(shí)升高，但有趣的是，單獨(dú)應(yīng)用抗LAG-3單抗時(shí)小鼠體內(nèi)的PD-1水平也會(huì)升高[13]。以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，單個(gè)免疫檢查點(diǎn)靶點(diǎn)被阻斷可能會(huì)導(dǎo)致TME中其他靶點(diǎn)受體代償性上調(diào)。在肺癌[14]、黑色素瘤[15]中觀察到TIM-3和PD-1之間有類似作用。這些實(shí)驗(yàn)室檢查結(jié)果提示在不同類型的癌種中可觀察到類似變化。以此為契機(jī)，后續(xù)的臨床試驗(yàn)正在開展中。

3 淋巴細(xì)胞活化基因3 (Lymphocyte activation Gene-3,LAG-3)

1990年Triebel等就發(fā)現(xiàn)了LAG-3（CD223）[16]，LAG-3基因與12號(hào)染色體上的CD4基因相鄰，氨基酸序列的進(jìn)一步分析顯示，LAG-3基因與CD4基因的同源性約為20%[16]。成熟的LAG-3蛋白包括四個(gè)部分, 細(xì)胞質(zhì)區(qū)、細(xì)胞外區(qū)、疏水區(qū)、跨膜區(qū)。由四個(gè)免疫球蛋白(IG)超家族樣結(jié)構(gòu)域(D1-D4)組成胞外區(qū)[17]。細(xì)胞膜外側(cè)的D1結(jié)構(gòu)域包含一個(gè)獨(dú)特的短氨基酸序列，即所謂的“額外環(huán)”（圖1）。與其他靶點(diǎn)不同的是，LAG-3的細(xì)胞質(zhì)結(jié)構(gòu)域有絲氨酸磷酸化位點(diǎn)、KIEELE基序和谷氨酸-脯氨酸重復(fù)序列三個(gè)保守結(jié)構(gòu)域，LAG-3發(fā)揮抑制功能所必需的結(jié)構(gòu)域是KIEELE序列[18]。KIEELE基序傳遞抑制信號(hào)，阻止T細(xì)胞進(jìn)入復(fù)制周期，下調(diào)T細(xì)胞擴(kuò)增能力[19]。金屬蛋白酶(Metalloproteases)可以在胞膜近端D4結(jié)構(gòu)域和跨膜結(jié)構(gòu)域之間的連接肽內(nèi)切割LAG-3，產(chǎn)生可溶性LAG-3(sLAG-3)[20]。一些研究表明，sLAG-3可以限制T細(xì)胞免疫反應(yīng)的程度[21]。LAG-3通常在活化的CD4+和CD8+T細(xì)胞[16]、Tregs[22]、自然殺傷（NK）細(xì)胞[23]、B細(xì)胞[24]和漿細(xì)胞樣樹突狀細(xì)胞（pDCs）[20]上表達(dá)。大量證據(jù)表明，LAG-3信號(hào)在輔助性T細(xì)胞1（Th1）的激活、增殖和細(xì)胞因子分泌中發(fā)揮負(fù)調(diào)節(jié)作用[25]。在腫瘤發(fā)生和進(jìn)展過(guò)程中，惡性腫瘤細(xì)胞即利用這一途徑逃避免疫監(jiān)視。

目前根據(jù)重組sLAG-3分子與經(jīng)輻照的腫瘤細(xì)胞聯(lián)合應(yīng)用可以抑制腫瘤生長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，早期臨床工作主要集中在研制 sLAG-3-Ig[26]。IMP321(Eftilagimod alpha)最初是作為疫苗免疫佐劑開發(fā)的[27]。在轉(zhuǎn)移性腎細(xì)胞癌（mRCC）患者中進(jìn)行了首次Ⅰ期試驗(yàn)[28]。結(jié)果顯示，與IMP321有關(guān)的不良事件（AEs）極少，而且IMP321增加了激活的CD8+T細(xì)胞亞群，這與腫瘤活性減少相關(guān)聯(lián)。在IMMP321高劑量組（＞6mg）中，8名患者中有7名病情穩(wěn)定，而在低劑量組中，11名患者中只有3名病情穩(wěn)定。IMP321單一療法在癌癥治療中顯示出合適的療效，因此將該藥物嘗試與其他化療藥物聯(lián)合使用。因此在轉(zhuǎn)移性乳腺癌（MBC）[29]和晚期胰腺癌[30]中進(jìn)行了另外兩項(xiàng)臨床試驗(yàn)。最終，前Ⅰ/Ⅱ期試驗(yàn)顯示，在治療結(jié)束有50%的患者達(dá)到客觀反應(yīng)，這與既往約25%的化療反應(yīng)率相比是明顯有意義的[29]。此外，作者發(fā)現(xiàn)表達(dá)MHC Ⅱ類的APCs、NK細(xì)胞和CD8+T細(xì)胞群的絕對(duì)值和比例增加，這些亞群與抗腫瘤活性有關(guān)[29]。這一令人鼓舞的結(jié)果促使人們進(jìn)一步開展Ⅱb期多中心臨床試驗(yàn)，目前正在招募MBC患者[31]。遺憾的是，后來(lái)的Ⅰ期臨床試驗(yàn)旨在評(píng)估IMP321和吉西他濱作為胰腺癌患者一線治療的作用，但沒(méi)有顯示出有意義的客觀反應(yīng)[30]。目前IMP321與其他免疫療法聯(lián)合使用或作為癌癥疫苗的佐劑的作用正在探索之中[32]。

Relatlimab，也被命名為BMS-986016，是首個(gè)針對(duì)LAG-3的商業(yè)化單克隆抗體[33]。許多臨床前小鼠模型顯示，PD-1/PD-L1阻斷后，LAG-3或其他免疫檢查點(diǎn)的上調(diào)是一種代償機(jī)制[34]。這些數(shù)據(jù)引起了人們對(duì)聯(lián)合治療策略的進(jìn)一步探索。Relatlimab的第一階段臨床試驗(yàn)于2013年開始[13]。該臨床試驗(yàn)的目的是評(píng)估Relatlimab作為單一療法的作用或與Nivolumab（抗PD-1抗體）在包括黑色素瘤，NSCLC和RCC在內(nèi)的各種晚期惡性腫瘤患者中的療效。在2017年ESMO大會(huì)上，研究人員公布了68名接受過(guò)免疫治療的黑色素瘤患者的最新療效和安全性結(jié)果。其中61名患者的ORR為11.5%，僅1名患者達(dá)CR，6名患者PR。值得注意的是，LAG-3表達(dá)高的患者中ORR更高≥1%，不良事件可耐受[35]。

4 T細(xì)胞免疫球蛋白黏蛋白 3（T cell immunoglobulin and mucin domain-3,TIM-3）

TIM-3是目前惡性腫瘤免疫治療的另一個(gè)熱門研究靶點(diǎn)，也可稱為甲型肝炎病毒細(xì)胞受體2（HAVCR2），其呈現(xiàn)出一些獨(dú)特的特征使其研究者興趣大增。在2002年它首次被確定為一種在CD4+Th1和CD8+T細(xì)胞毒性1（Tc1）細(xì)胞上選擇性表達(dá)的蛋白質(zhì)[36]。但現(xiàn)在它通常被歸類為類似于CTLA-4和PD-1的免疫檢查點(diǎn)分子?；蚪M分析表明，TIM基因家族由位于人類染色體5q33.2上的三個(gè)基因組成，即TIM-1、TIM-3、TIM-4[37]。它屬于免疫球蛋白超家族(Ig超家族)，具有N-末端Ig可變區(qū)(IgV)樣結(jié)構(gòu)域、膜-近端粘蛋白樣結(jié)構(gòu)域、單一跨膜區(qū)和C-末端細(xì)胞質(zhì)尾部（圖1）。有N-連接的糖基化位點(diǎn)位于粘蛋白和跨膜之間[37]。TIM-3的表達(dá)在B細(xì)胞，調(diào)節(jié)性T細(xì)胞，自然殺傷細(xì)胞，樹突狀細(xì)胞，單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞中，由此可見其表達(dá)不局限于T細(xì)胞上。值得注意的是，作為同TIM-3的IgV結(jié)構(gòu)域結(jié)合的可溶性配體的Galectin-9和HMGB1，他們之間的結(jié)合可以觸發(fā)Th1細(xì)胞內(nèi)鈣離子流動(dòng)，誘導(dǎo)細(xì)胞死亡[38]。此外，Kang等人的一項(xiàng)研究顯示Galectin-9還可誘導(dǎo)結(jié)腸癌TIM-3CD8+T細(xì)胞的凋亡[39]。最重要的是TIM-3的高表達(dá)與實(shí)體惡性腫瘤的不良預(yù)后相關(guān)[40]，越來(lái)越多的臨床前模型已經(jīng)通過(guò)調(diào)節(jié)TME和限制腫瘤生長(zhǎng)，特別是與PD-1阻斷相結(jié)合，驗(yàn)證了TIM-3阻斷的治療益處[41]。

迄今為止，至少有八種TIM-3拮抗性單克隆抗體在臨床試驗(yàn)中注冊(cè)，由Tesaro開發(fā)的新型IgG4抗TIM-3單克隆抗體TSR-022（Cobolimab）于2016年進(jìn)入第一階段臨床試驗(yàn)。這項(xiàng)研究為評(píng)估TSR-022與TSR-042單用或聯(lián)合治療療效，其結(jié)果已在2018年癌癥免疫治療學(xué)會(huì)(SITC)年會(huì)上發(fā)布[42]。研究提示大劑量的抗TIM-3抗體聯(lián)用確實(shí)可以提高患者客觀緩解率。MBG453是諾華生產(chǎn)的另一種抗TIM-3單克隆抗體。與TSR-022類似，首次臨床試驗(yàn)旨在評(píng)估MBG453作為單一藥物或與PDR001（抗PD-1單抗）聯(lián)合應(yīng)用于晚期惡性腫瘤患者的安全性和有效性。

5 T細(xì)胞免疫球蛋白和ITIM結(jié)構(gòu)域（T cell immunoglobulin and ITIM domain,TIGIT）

2009年TIGIT被Yu等首次確定為抑制T細(xì)胞激活的免疫檢查點(diǎn)[43]。隨后，其他研究者也對(duì)其進(jìn)行了描述，每個(gè)研究者均給出了不同的名稱，包括WUCAM、Vstm 3和Vsig9。TIGIT的表達(dá)不同于TIM-3在許多細(xì)胞上均存在，其僅在淋巴細(xì)胞中表達(dá)，主要是T細(xì)胞亞群和NK細(xì)胞[44]。該蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與TIM-3類似，也由胞外IgV區(qū)域、跨膜結(jié)構(gòu)域和胞質(zhì)尾區(qū)組成，該區(qū)域具有酪氨酸抑制基序（ITIM）（圖1）。TIGIT與CD155（又稱為PVR或Necl-5）和CD112（nectin-2，也稱為PRR2或PVRL2）之間親和力不同。nectin-3是否是TIGIT的另一個(gè)配體仍有疑問(wèn)[44]。TIGIT通過(guò)與其他對(duì)應(yīng)物CD266（DNAM-1）或CD96競(jìng)爭(zhēng)來(lái)發(fā)揮其免疫抑制作用[45]。一些研究者報(bào)告，TIGIT與其他檢查點(diǎn)受體（如PD-1和TIM-3）的聯(lián)合應(yīng)用可在抗腫瘤反應(yīng)中發(fā)揮協(xié)同效應(yīng)[46]。

圖1 LAG-3、TIM-3、TIGIT均有Ⅰ型跨膜糖蛋白，包括跨膜結(jié)構(gòu)和胞外結(jié)構(gòu)域、胞質(zhì)尾區(qū)

基于目前的臨床前結(jié)果，以TIGIT為靶點(diǎn)的癌癥治療策略吸引了許多制藥公司的注意，特別是與抗PD-1/PD-L1抗體結(jié)合。目前默克公司開發(fā)的抗TIGIT藥物MK-7684進(jìn)入了一期臨床試驗(yàn)[47]。第一階段的早期數(shù)據(jù)是在2018年癌癥免疫治療學(xué)會(huì)年會(huì)上公布的。68名受試者被納入研究，其中34名患者接受單一療法，34名患者接受聯(lián)合療法。最后，在這兩組中觀察到1例PR和8例PR，疾病控制率分別為35%和47%。此外還有多項(xiàng)研究仍在進(jìn)行當(dāng)中。值得注意的是2022年5月11日，羅氏在其官網(wǎng)公布了三期臨床試驗(yàn)Skyscraper-01的中期結(jié)果，抗TIGIT抗體tiragolumab聯(lián)合PD-L1抑制劑對(duì)比Tecentriq單藥一線治療PD-L1高表達(dá)局部晚期或轉(zhuǎn)移性非小細(xì)胞肺癌患者未達(dá)到PFS的共同主要終點(diǎn)。目前，另一個(gè)共同主要終點(diǎn)OS尚未成熟，需要完成下一階段才能完成分析。這似乎預(yù)示TIGIT免疫療法聯(lián)合PD-L1一線治療非小細(xì)胞治療的試驗(yàn)階段性失敗。

6 展望

雖然有相當(dāng)多的癌腫在治療實(shí)踐中提示了免疫治療的強(qiáng)大療效，但是在前列腺癌和結(jié)直腸癌中抗PD-1療法并未改善患者的生存時(shí)間，這就強(qiáng)調(diào)了開發(fā)更多更有效的免疫治療靶點(diǎn)的必要性。我們對(duì)免疫檢查點(diǎn)通路的基本機(jī)制的理解促進(jìn)了對(duì)免疫檢查點(diǎn)在腫瘤發(fā)生發(fā)展中的認(rèn)識(shí)。在過(guò)去的二十年里，確定免疫治療靶點(diǎn)和開發(fā)新型抗癌治療藥物取得了重大進(jìn)展。如前文所述，目前已探索出相當(dāng)多的免疫檢查點(diǎn)，某些靶點(diǎn)已被制藥公司作為新的治療靶點(diǎn)。目前的免疫治療靶點(diǎn)的局限性已經(jīng)開始展現(xiàn)，聯(lián)合使用免疫療法有望帶來(lái)“1+1＞2”臨床療效，實(shí)現(xiàn)抑制腫瘤生長(zhǎng)的協(xié)同作用。盡管目前還未有任何藥物被批準(zhǔn)，我們還處于了解這些新的免疫機(jī)制早期階段，為了使更多的候選藥物轉(zhuǎn)化到臨床領(lǐng)域，并取得比目前免疫檢查點(diǎn)抑制劑更大的成功，我們?nèi)孕韪M(jìn)一步的研究來(lái)評(píng)估它們的作用機(jī)制和有效性，以期對(duì)腫瘤患者提供更多治療選擇。