王龍勝,張文欣,張 潔,鄭銘銘,潘孝匯,郭弘潔,丁 玲
浙江大學(xué)藥學(xué)院,浙江 杭州 310058
以免疫檢查點(diǎn)抑制劑為代表的免疫治療在多種腫瘤的治療中已取得了突破性進(jìn)展,開(kāi)啟了腫瘤治療的新時(shí)代。但仍有很大一部分腫瘤因?yàn)槟[瘤微環(huán)境中沒(méi)有或僅有少量免疫細(xì)胞而對(duì)免疫治療響應(yīng)性低,成為“冷腫瘤”,從而導(dǎo)致單獨(dú)使用免疫治療效果不佳[1-2]。深入探究“冷腫瘤”形成的原因進(jìn)而采用對(duì)應(yīng)的聯(lián)合療法重塑腫瘤微環(huán)境是提高免疫治療效果的重要策略。近年研究表明,腫瘤微環(huán)境中極高濃度的腺苷不僅能抑制CTL 的浸潤(rùn),而且對(duì)腫瘤獲得性免疫有顯著的抑制作用,從而促進(jìn)了“冷腫瘤”的形成[3-4]。腺苷主要由胞外ATP 在兩種腺苷生成酶CD39 和CD73 依次作用下降解生成[5-6]。正常生理?xiàng)l件下腺苷的濃度僅0.05~0.20 μmol/L,其作為ATP 與ADP 的組成部分,調(diào)控ATP 與ADP 的水平,在維持細(xì)胞的能量平衡和代謝中發(fā)揮關(guān)鍵作用[7-8]。而在實(shí)體瘤缺氧的腫瘤微環(huán)境中,一方面腫瘤細(xì)胞會(huì)釋放出大量ATP,直接導(dǎo)致其降解產(chǎn)物腺苷增多;另一方面,HIF的分泌促進(jìn)CD39和CD73的轉(zhuǎn)錄和表達(dá),可增強(qiáng)ATP 的降解,進(jìn)一步增加腫瘤微環(huán)境中的腺苷濃度,通過(guò)以上兩個(gè)途徑,腺苷濃度可升高至1~10 mmol/L[8-11]。
腺苷通過(guò)與腺苷受體結(jié)合觸發(fā)信號(hào)級(jí)聯(lián)進(jìn)而發(fā)揮免疫抑制功能。目前已知的腺苷受體包括四種G 蛋白偶聯(lián)受體:A1R、A2aR、A2bR 和A3R,其中A2aR 和A2bR 為免疫細(xì)胞主要表達(dá)的類(lèi)型[12]。A2aR 廣泛存在于多種免疫細(xì)胞中,而A2bR 則主要由巨噬細(xì)胞和樹(shù)突狀細(xì)胞表達(dá)[13]。腺苷與樹(shù)突狀細(xì)胞和巨噬細(xì)胞上的A2aR/A2bR結(jié)合抑制其抗原提呈功能;也與T 淋巴細(xì)胞上的A2aR 結(jié)合激活cAMP-PKA-CSK 信號(hào)通路并抑制趨化因子的分泌,從而抑制T 淋巴細(xì)胞的激活和浸潤(rùn),促進(jìn)“冷腫瘤”的形成;能夠通過(guò)外在和內(nèi)在調(diào)節(jié)機(jī)制誘導(dǎo)效應(yīng)T細(xì)胞的功能耗竭。
基于腺苷對(duì)腫瘤獲得性免疫的抑制作用,抑制腺苷的生成或阻斷腺苷與受體的相互作用有可能改善腫瘤微環(huán)境,提高免疫治療。目前,已有多種抑制腺苷生成或阻斷腺苷受體的拮抗劑處于臨床前或臨床研發(fā)階段。本文根據(jù)文獻(xiàn)詳細(xì)闡述了腺苷在調(diào)節(jié)腫瘤獲得性免疫各個(gè)階段的抑制作用及其作用機(jī)制,同時(shí)闡述了拮抗腺苷腫瘤獲得性免疫抑制作用的干預(yù)策略。
在腫瘤免疫周期中,腺苷通過(guò)與參與腫瘤免疫循環(huán)的各種細(xì)胞包括腫瘤細(xì)胞上的腺苷受體結(jié)合,激活腺苷受體進(jìn)行不同的信號(hào)傳導(dǎo),從而發(fā)揮免疫抑制作用(圖1)。
圖1 腺苷對(duì)腫瘤微環(huán)境中免疫細(xì)胞的抑制作用示意圖(使用BioRender繪制)Figure 1 Inhibitory effect of adenosine on immune cells in the tumor microenvironment(generated using BioRender)
樹(shù)突狀細(xì)胞捕獲腫瘤相關(guān)抗原并和共刺激分子(如CD80 和CD86)與抗原形成同源肽-MHC復(fù)合物,然后提呈至T 淋巴細(xì)胞使其激活。目前很多研究明確了腺苷對(duì)樹(shù)突狀細(xì)胞的抑制作用,成熟樹(shù)突狀細(xì)胞主要表達(dá)A2aR 和A2bR,腺苷能激活樹(shù)突狀細(xì)胞上的A2aR 和A2bR,提高樹(shù)突狀細(xì)胞內(nèi)cAMP 水平,cAMP 通過(guò)PKA-EPAC 信號(hào)傳導(dǎo)抑制CD86 共刺激信號(hào)表達(dá)并下調(diào)MHC Ⅱ表達(dá),同時(shí)EPAC可抑制NF-κB信號(hào)通路,導(dǎo)致IL-12和TNF-α等細(xì)胞因子分泌減少,IL-6、IL-10、TGF-β和VEGF 等促腫瘤因子產(chǎn)生增加,從而降低樹(shù)突狀細(xì)胞的抗原提呈能力[14-16]。同時(shí),腺苷/cAMP信號(hào)傳導(dǎo)可以靶向PKA-EPAC 途徑,將活化的樹(shù)突狀細(xì)胞極化為促腫瘤的抑制表型,抑制促炎性細(xì)胞因子的產(chǎn)生,從而抑制T 淋巴細(xì)胞的活化[17]。腺苷也能抑制具有抗原提呈功能的巨噬細(xì)胞。腺苷結(jié)合巨噬細(xì)胞上的A2bR,抑制CD86共刺激信號(hào)和MCH Ⅱ表達(dá),從而抑制巨噬細(xì)胞的抗原提呈能力[7]。在路易斯肺癌小鼠模型中,阻斷A2bR 能明顯增強(qiáng)巨噬細(xì)胞的抗原提呈并增加CD8+T細(xì)胞反應(yīng),進(jìn)而抑制腫瘤生長(zhǎng)[18]。
TCR 識(shí)別同源肽-MHC 復(fù)合物后,TCR-CD3復(fù)合物發(fā)生聚集,其胞內(nèi)區(qū)域被酪氨激酶LCK 磷酸化,然后通過(guò)基于免疫受體酪氨酸的激活基序磷酸化啟動(dòng)信號(hào)傳導(dǎo),導(dǎo)致ZAP-70 與CD3ζ 相互作用,進(jìn)而激活T 淋巴細(xì)胞[19-20]。腺苷可以下調(diào)樹(shù)突狀細(xì)胞上MHC Ⅱ的表達(dá),從而抑制CD4 T細(xì)胞的激活。同時(shí),T 淋巴細(xì)胞中A2aR 表達(dá)豐富,腺苷結(jié)合A2aR 能觸發(fā)cAMP-PKA-CSK 通路,然后CSK 磷酸化并使LCK 失活,減少T 淋巴細(xì)胞活化期間TCR/CD3ζ鏈的酪氨酸磷酸化,從而破壞T淋巴細(xì)胞的TCR 跨膜信號(hào)傳導(dǎo)[21-23]。CSK激活會(huì)抑制T 淋巴細(xì)胞上IL-2R 信號(hào)傳導(dǎo),抑制共刺激分子CD28 的表達(dá),從而抑制CD4 T 細(xì)胞的活化和增殖[24-25]。而CD4 T 細(xì)胞的激活也促進(jìn)CD8 T細(xì)胞的激活及活化[26]。此外,激活A(yù)2aR 可以觸發(fā)cAMP-PKA-CREB 信號(hào)傳導(dǎo),其中CREB 能抑制NF-κB和活化的T細(xì)胞核因子,導(dǎo)致IL-2、IL-4、IL-5、IL-6、IL-17、γ干擾素和TNF-α等抗腫瘤細(xì)胞因子分泌減少,從而抑制CD4+和CD8+T細(xì)胞的活化[27]。CD4+T 細(xì)胞表面的TCR 與腫瘤相關(guān)抗原結(jié)合后可促進(jìn)γ干擾素的產(chǎn)生,γ干擾素促進(jìn)T淋巴細(xì)胞的分化和活化,而腺苷激活T 淋巴細(xì)胞表面A2aR 會(huì)抑制TCR 觸發(fā)的跨膜信號(hào)傳導(dǎo),導(dǎo)致TCR 介導(dǎo)的γ 干擾素減少98%,進(jìn)而破壞CD8+T細(xì)胞的功能[28]。
將效應(yīng)T細(xì)胞運(yùn)輸至腫瘤微環(huán)境并浸潤(rùn)腫瘤細(xì)胞是癌癥免疫反應(yīng)的關(guān)鍵步驟,其循環(huán)并進(jìn)入腫瘤組織主要通過(guò)趨化因子及其受體相互作用實(shí)現(xiàn)[29]。CXCL9和CXCL10的表達(dá)和產(chǎn)生主要由γ 干擾素誘導(dǎo)[30-32]。在實(shí)體瘤腫瘤微環(huán)境中,腺苷不斷累積并通過(guò)激活A(yù)2aR 來(lái)抑制腫瘤特異性T淋巴細(xì)胞的趨化反應(yīng)和腫瘤浸潤(rùn)水平[33]。腺苷結(jié)合效應(yīng)T 細(xì)胞上的A2aR,激活cAMP-PKA 信號(hào)通路,導(dǎo)致γ 干擾素的分泌顯著減少,腫瘤細(xì)胞CXCL9 和CXCL10 等趨化因子表達(dá)量顯著降低,從而抑制效應(yīng)T 細(xì)胞向腫瘤部位募集和浸潤(rùn),促進(jìn)“冷腫瘤”的形成[34-35]。研究表明,在乳腺癌腫瘤小鼠模型中,阻斷腺苷受體可導(dǎo)致γ 干擾素誘導(dǎo)的CXCL10產(chǎn)生增加,促進(jìn)T淋巴細(xì)胞募集并抑制腫瘤生長(zhǎng)[36];在黑色素瘤肺轉(zhuǎn)移小鼠模型中,腫瘤微環(huán)境中腺苷信號(hào)傳導(dǎo)抑制了晚期轉(zhuǎn)移性病變中CXCL9 和CXCL10 的產(chǎn)生,從而減少效應(yīng)T 細(xì)胞的浸潤(rùn);在A2aR 缺陷的B16F10 和SM1WT1 腫瘤小鼠模型中,CD8+T 細(xì)胞向腫瘤的浸潤(rùn)增強(qiáng),從而顯著抑制腫瘤生長(zhǎng)[37];在頭頸部鱗狀細(xì)胞癌小鼠模型中,小分子抑制劑SCH58261 阻斷A2aR后可以增加腫瘤浸潤(rùn)C(jī)D8+T 細(xì)胞數(shù),并且使CD8+T 細(xì)胞中γ 干擾素和TNF-α 表達(dá)增加,從而增強(qiáng)腫瘤殺傷作用[38]。但腺苷的存在會(huì)降低頭頸部鱗狀細(xì)胞癌CD8+T 細(xì)胞的趨化性,其對(duì)頭頸部鱗狀細(xì)胞癌CD8+T 細(xì)胞的影響大于健康供者CD8+T細(xì)胞[33]。
離子通道可調(diào)節(jié)T淋巴細(xì)胞的細(xì)胞因子產(chǎn)生和趨化能力等多種功能[39-41]。在T 淋巴細(xì)胞中,KCa3.1 通道能控制細(xì)胞的趨化性,并介導(dǎo)腺苷的抑制作用[39]。腺苷能通過(guò)A2aR 刺激cAMP 生成和PKA 激活,PKA 能抑制KCa3.1 通道,降低T 淋巴細(xì)胞的趨化性,從而抑制T 淋巴細(xì)胞的遷移[42-43]。在頭頸部鱗狀細(xì)胞癌CD8+T 細(xì)胞中,腺苷濃度升高導(dǎo)致KCa3.1 通道活性降低,使用1-EBIO 激活KCa3.1 通道可恢復(fù)頭頸部鱗狀細(xì)胞癌中CD8+T細(xì)胞的趨化能力[33,43]。
腫瘤微環(huán)境中CTL 會(huì)因?yàn)樾?yīng)細(xì)胞因子的減少、抑制受體的增加和細(xì)胞毒性的減弱而耗盡,從而導(dǎo)致腫瘤免疫逃逸。腫瘤微環(huán)境中T 淋巴細(xì)胞的耗竭調(diào)控機(jī)制可分為外在途徑和內(nèi)在途徑[44]。
1.4.1 通過(guò)外在途徑促進(jìn)T 淋巴細(xì)胞耗竭 外在途徑中,調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞、腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞、MDSC 和腫瘤細(xì)胞是介導(dǎo)T 淋巴細(xì)胞耗竭的主要外源細(xì)胞[44-46],IL-10 和TGF-β 也是參與T 淋巴細(xì)胞耗盡過(guò)程的重要外在細(xì)胞因子[47-48]。調(diào)節(jié)性T細(xì)胞、MDSC 和腫瘤細(xì)胞通過(guò)釋放TGF-β 抑制CTL的功能,M2型巨噬細(xì)胞通過(guò)表達(dá)STAT3促進(jìn)CTL的耗竭[49-50]。并且腫瘤細(xì)胞也分泌吲哚胺2,3-雙加氧酶1、PD-L1、環(huán)加氧酶2和STAT3等免疫抑制介質(zhì),抑制腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞中CTL 的活性;調(diào)節(jié)性T細(xì)胞也表達(dá)免疫檢查點(diǎn)受體蛋白,抑制CD8+T 細(xì)胞的活性[51-52]。而腺苷可以增強(qiáng)抑制性免疫細(xì)胞活性,進(jìn)而達(dá)到抑制殺傷性T 細(xì)胞功能的效果[53]。腺苷可結(jié)合CD4 T 細(xì)胞上的A2aR,通過(guò)激活Foxp3 和LAG-3 促進(jìn)其分化為調(diào)節(jié)性T細(xì)胞,同時(shí)增加免疫抑制細(xì)胞因子的分泌,而CD4+Foxp3+調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞的增加抑制了CTL的腫瘤殺傷作用[54]。此外,調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞能促進(jìn)CD39 和CD73 的表達(dá)并增加腫瘤微環(huán)境中腺苷的積累,從而促進(jìn)A2aR 和A2bR 信號(hào)通路的旁分泌或自分泌刺激,形成正向反饋,進(jìn)一步促進(jìn)調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞的抑制功能[55-56]。在頭頸部鱗狀細(xì)胞癌小鼠模型中,表達(dá)A2aR 的調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞數(shù)增加,使用拮抗劑SCH58261 阻斷A2aR 后可抑制腫瘤生長(zhǎng),誘導(dǎo)CD4+Foxp3+調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞減少,同時(shí)增強(qiáng)CTL 的抗腫瘤反應(yīng)[38]。在慢性淋巴細(xì)胞白血病小鼠模型體內(nèi)使用A2aR 抑制劑會(huì)重新激活T 淋巴細(xì)胞,同時(shí)限制了調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞的擴(kuò)增[57]。對(duì)荷瘤小鼠給予高氧呼吸,可以減少腫瘤缺氧,抑制腫瘤微環(huán)境中缺氧驅(qū)動(dòng)的細(xì)胞外腺苷積累,削弱了調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的免疫抑制作用[58]。
在腫瘤微環(huán)境中,巨噬細(xì)胞在TNF-α、γ 干擾素、IL-12、Toll 樣受體等因素的刺激下可以極化為M1型巨噬細(xì)胞,發(fā)揮抗腫瘤作用;而在VEGF、IL-10、IL-13、TGF-β 和前列腺素E2 等細(xì)胞因子的刺激下極化為M2 型巨噬細(xì)胞,M2 型巨噬細(xì)胞可抑制T 淋巴細(xì)胞功能并促進(jìn)T 淋巴細(xì)胞耗竭,從而促進(jìn)腫瘤增殖和轉(zhuǎn)移[59]。腺苷激活巨噬細(xì)胞上的A2aR,上調(diào)cAMP 水平,通過(guò)觸發(fā)cAMP-PKA和PI3K-PKC-HIF1 信號(hào)通路促進(jìn)VEGF 的分泌;同時(shí)腺苷也能激活巨噬細(xì)胞上A2bR,通過(guò)觸發(fā)MAPK-AP-1 信號(hào)通路進(jìn)而導(dǎo)致VEGF 分泌增加,微環(huán)境中VEGF 濃度增加有利于巨噬細(xì)胞發(fā)生M2 型 極 化[7,60]。且 腺 苷 結(jié) 合A2aR 后 可 通 過(guò)cAMP-PKA 通路激活核受體家族4A 轉(zhuǎn)錄因子,同時(shí)也觸發(fā)cAMP-EMAC-p38-CREB 信號(hào)通路,兩條通路均抑制了NF-κB的活化,使IL-12和TNF-α表達(dá)減少,導(dǎo)致巨噬細(xì)胞向M2 型極化[61-64]。此外,cAMP 水平上調(diào)可以觸發(fā)EPAC-p38-C/EBP 信號(hào)通路,促使IL-10 分泌增加,導(dǎo)致巨噬細(xì)胞極化為M2型巨噬細(xì)胞[65]。
MDSC 在腫瘤微環(huán)境中具有抑制CTL 的腫瘤殺傷能力,且腺苷可以激活MDSC 上的A2bR 以促進(jìn)其進(jìn)一步擴(kuò)增[66]。在黑色素瘤小鼠模型中,阻斷腺苷-A2bR 信號(hào)傳導(dǎo)可減少M(fèi)DSC 積累,恢復(fù)CTL的功能并減少M(fèi)DSC介導(dǎo)的腫瘤生長(zhǎng)和免疫抑制作用[67]。同時(shí),在路易斯肺癌小鼠模型中,腺苷促進(jìn)CD11b+Gr1+MDSC 的擴(kuò)增,促進(jìn)MDSC對(duì)T淋巴細(xì)胞的抑制作用[68]。
1.4.2 通過(guò)內(nèi)在途徑促進(jìn)T 淋巴細(xì)胞耗竭 腺苷可激活T 淋巴細(xì)胞上的A2aR,增加PD-1、CTLA4 和LAG-3 等免疫檢查點(diǎn)蛋白的表達(dá)。選擇性A2aR激動(dòng)劑ATL313可促進(jìn)腺苷-A2aR信號(hào)傳導(dǎo),增加T 淋巴細(xì)胞上PD-1 和CTLA-4 的表達(dá),從而抑制T 淋巴細(xì)胞的功能,減弱免疫激活[69]。在MC38-OVA 荷瘤小鼠模型中,腺苷受體激動(dòng)劑NECA 可顯著增加抗原特異性CD8+腫瘤浸潤(rùn)淋巴細(xì)胞和CD4+Foxp3+腫瘤浸潤(rùn)淋巴細(xì)胞上PD-1的表達(dá)水平,而A2aR 拮抗劑SCH58261 處理荷瘤小鼠可抑制NECA 介導(dǎo)的腫瘤浸潤(rùn)淋巴細(xì)胞PD-1 上調(diào)[70]。同時(shí),使用CPI-444 阻斷A2aR 可降低CD8+T細(xì)胞和Foxp3+CD4+調(diào)節(jié)性T細(xì)胞上PD-1和LAG-3 等多個(gè)檢查點(diǎn)通路的表達(dá),降低荷瘤小鼠引流淋巴結(jié)中PD-1和LAG-3的表達(dá)[71]。此外,Notch1穩(wěn)定表達(dá)可以增加CD8 T細(xì)胞對(duì)腫瘤誘導(dǎo)的免疫抑制的抵抗力,且與維持T 淋巴細(xì)胞功能和γ 干擾素產(chǎn)生增加相關(guān)[72]。在活化的CD8+T細(xì)胞中,激活A(yù)2aR 通過(guò)抑制上游TCR 中ZAP-70磷酸化進(jìn)而降低Notch1 蛋白表達(dá),抑制活性Notch1 細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域的生成,最終抑制CD8+T 細(xì)胞的功能[54]。綜上,在內(nèi)在途徑中,腺苷與受體結(jié)合會(huì)增加免疫檢查點(diǎn)受體的表達(dá),而免疫檢查點(diǎn)受體和同源配體的結(jié)合會(huì)抑制CTL 的腫瘤殺傷能力并耗盡T 淋巴細(xì)胞,導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞逃脫宿主細(xì)胞的免疫監(jiān)視。
在腫瘤微環(huán)境中,腺苷對(duì)腫瘤獲得性免疫具有抑制作用,但其半衰期短于10 s,直接靶向腺苷并不現(xiàn)實(shí),因此大量臨床前和臨床研究嘗試通過(guò)靶向腺苷生成酶(CD39和CD73)抑制腺苷生成或阻斷A2aR 來(lái)破壞免疫抑制,同時(shí)與免疫檢查點(diǎn)抑制劑聯(lián)用可以增強(qiáng)治療效果(附表1)。
在多種腫瘤模型中,靶向CD39/CD73 的單克隆抗體和抑制劑有顯著的抗腫瘤作用。在黑色素瘤小鼠模型中,抗CD39單克隆抗體可促進(jìn)γ干擾素釋放來(lái)殺死癌細(xì)胞[73]。在乳腺癌荷瘤小鼠模型中,抗CD73單克隆抗體3F7顯著抑制了腫瘤生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移[74]。在人上皮性卵巢癌小鼠異種移植模型中,CD73 抑制劑APCP 能阻斷CD73,促進(jìn)腫瘤消退,增強(qiáng)T 淋巴細(xì)胞的抗腫瘤反應(yīng)并增加小鼠存活率[75-76]。越來(lái)越多的臨床前研究表明,拮抗A2aR 可顯著增強(qiáng)抗腫瘤免疫,在靶向腺苷信號(hào)的藥物中,A2aR 阻斷劑是目前研究最為廣泛、證據(jù)最充分的藥物,且A2aR 抑制劑可通過(guò)增強(qiáng)CTL 的效應(yīng)功能和阻斷腫瘤微環(huán)境中免疫抑制性免疫細(xì)胞的募集和極化來(lái)增加抗腫瘤作用[77-78]。
在臨床試驗(yàn)階段,靶向CD39 或CD73 的單克隆抗體和小分子抑制劑也有顯著的治療效果。CD39抑制劑ES002023通過(guò)穩(wěn)定細(xì)胞外ATP和抑制腫瘤微環(huán)境內(nèi)腺苷的合成來(lái)恢復(fù)抗腫瘤免疫(NCT05075564)。CD73 選擇性抑制劑AB680 具有良好的藥代動(dòng)力學(xué)特性,已進(jìn)入Ⅰ期臨床試驗(yàn)。在一項(xiàng)Ⅰb/Ⅱ期臨床試驗(yàn)(NCT03381274)中,抗CD73 單克隆抗體MEDI9447 聯(lián)合酪氨酸激酶抑制劑奧希替尼在既往接受治療的晚期EGFR突變NSCLC 患者中具有中等活性和可接受耐受性[79]。目前,進(jìn)入臨床試驗(yàn)的A2aR 抑制劑有CPI-444、NIR178、AZD4635等。一項(xiàng)Ⅰ/Ⅱ期臨床試驗(yàn)(NCT02403193)顯示,24 例晚期NSCLC 患者對(duì)NIR178 具有良好的耐受性,不良反應(yīng)可控且無(wú)第四級(jí)藥物相關(guān)不良事件[80]。
目前,免疫檢查點(diǎn)抑制劑已被應(yīng)用于越來(lái)越多腫瘤的治療,其對(duì)重塑腫瘤微環(huán)境具有巨大的潛力[1]。然而,免疫檢查點(diǎn)抑制劑治療的低反應(yīng)率、缺乏已知生物標(biāo)志物、免疫相關(guān)毒性、先天性和獲得性耐藥性等多種問(wèn)題仍有待解決,這也限制了其臨床應(yīng)用[81]。許多研究和臨床試驗(yàn)嘗試將抑制腺苷途徑與免疫檢查點(diǎn)抑制劑聯(lián)合使用來(lái)破壞免疫抑制,增強(qiáng)抗腫瘤效果(附表1)。在多種荷瘤小鼠模型中,抗CD73 單克隆抗體可以增強(qiáng)PD-1 單抗的免疫治療效果[70,82-84]。如A2aR拮抗劑CPI-444 可恢復(fù)體外腺苷抑制的T 淋巴細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)、IL-2 和γ 干擾素產(chǎn)生,將CPI-444 與抗PD-L1 或抗CTLA-4 治療結(jié)合使用,消除90%治療小鼠的腫瘤,且部分對(duì)抗PD-L1或抗CTLA-4單藥治療無(wú)反應(yīng)的小鼠恢復(fù)了免疫反應(yīng)[85]。
在Ⅰ/Ⅰb 期臨床試驗(yàn)(NCT02655822)中,68例腎細(xì)胞癌患者(腫瘤主要為PD-L1 陰性且其中大多數(shù)對(duì)抗PD-1/PD-L1抗體耐藥或難治性)接受了CPI-444 或CPI-444 聯(lián)合阿替利珠單抗治療,結(jié)果顯示,單藥治療患者中位無(wú)進(jìn)展生存期為4.1個(gè)月,而聯(lián)合治療效果更顯著,中位無(wú)進(jìn)展生存期為5.8 個(gè)月,6 個(gè)月的疾病控制率為39%,25 個(gè)月的總存活率達(dá)90%[86]。在CD73 抗體MEDI9447 聯(lián)合durvalumab(抗PD-1)治療結(jié)直腸癌和胰腺癌患者的早期試驗(yàn)中,聯(lián)合治療安全性可控,患者有臨床應(yīng)答;在NSCLC 患者Ⅲ期臨床試驗(yàn)中進(jìn)行的隨機(jī)2 期COAST 試驗(yàn)(NCT03822351)結(jié)果顯示,在使用抗CD73 單克隆抗體oleclumab 聯(lián)合durvalumab 雙重阻斷CD73/PD-L1 組中,患者客觀緩解率接近40%,與單獨(dú)使用抗PD-L1 比較,10 個(gè)月無(wú)進(jìn)展生存期有明顯改善(分別為39.2%和64.8%)[見(jiàn)OVERMAN M J, LORUSSO P,STRICKLER J H, et al.2018 ASCO Annual Meeting Ⅰ“Safety, efficacy and pharmacodynamics (PD) of MEDI9447 (oleclumab) alone or in combination with durvalumab in advanced colorectal cancer (CRC) or pancreatic cancer (panc)”]。最近一項(xiàng)Ⅰ期臨床試驗(yàn)(NCT02403193)表明,A2aR 抑制劑NIRI178 和抗PD-1 單抗spartalizumab 聯(lián)合治療的NSCLC 患者達(dá)到疾病穩(wěn)定的比例(14/25)顯著高于PD-1 單抗單獨(dú)治療(7/25)[87]。在其他許多臨床試驗(yàn)中,A2aR 抑制劑免疫療法聯(lián)合免疫檢查點(diǎn)抑制劑在許多類(lèi)型的癌癥患者中也均顯示出良好的治療效果[27,88-89]。在一項(xiàng)針對(duì)晚期轉(zhuǎn)移性去勢(shì)抵抗性前列腺癌患者的Ⅰa/b 期臨床試驗(yàn)(NCT02740985)中,聯(lián)合應(yīng)用A2aR抑制劑AZD4635與durvalumab的患者客觀緩解率為16.2%(6/37),其治療效果優(yōu)于durvalumab 單獨(dú)治療(2/33)[90]。以上數(shù)據(jù)說(shuō)明,腺苷途徑抑制劑可以增強(qiáng)免疫檢查點(diǎn)抑制劑的抗腫瘤效果,兩者聯(lián)合使用對(duì)于臨床抗腫瘤治療將是一種有效的組合策略。
為更完全地抑制腺苷的產(chǎn)生和受體信號(hào)傳導(dǎo),許多研究嘗試將聯(lián)合使用拮抗腺苷途徑中的不同成員來(lái)協(xié)同抑制腫瘤生長(zhǎng)。在臨床前模型中,A2aR 與CD73 雙重阻斷的抗腫瘤效果優(yōu)于單藥治療[37,91]。小分子CD73 抑制劑聚氧鎢酸鈉和A2aR 抑制劑AZD4635 聯(lián)合使用可阻斷腺苷信號(hào)通路,激活免疫細(xì)胞、增加γ 干擾素的產(chǎn)生,并降低調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞的豐度[92]。在體外骨髓瘤和基質(zhì)細(xì)胞共培養(yǎng)系統(tǒng)中組合使用抗CD39 單克隆抗體IPH5201 和抗CD73 單克隆抗體IPH5301 能協(xié)同抑制腺苷生成,從而降低T 淋巴細(xì)胞的抑制作用[93]。此外,數(shù)項(xiàng)臨床試驗(yàn)正在對(duì)A2aR 和CD73聯(lián)合靶向治療進(jìn)行測(cè)試,包括在EGFR 突變NSCLC 患 者(NCT03381274)和 前 列 腺 癌 患 者(NCT04089553)。一項(xiàng)Ⅰ期臨床試驗(yàn)報(bào)告分別使用CPI-444 和CPI-006 聯(lián) 合 抑 制A2aR 和CD73 的治療效果明顯優(yōu)于單獨(dú)使用CPI-006,并且不良事件發(fā)生率未顯著增加[94]。
腫瘤微環(huán)境中腺苷濃度較正常生理水平顯著升高,腺苷通過(guò)激活腺苷受體抑制腫瘤獲得性免疫細(xì)胞,形成免疫抑制性腫瘤微環(huán)境;其對(duì)腫瘤抗原提呈、T 淋巴細(xì)胞激活和浸潤(rùn)及CTL 殺傷腫瘤細(xì)胞的過(guò)程均產(chǎn)生抑制作用,從而促進(jìn)腫瘤免疫逃逸。
腺苷途徑作為治療靶點(diǎn)的研究仍處于早期階段,根據(jù)臨床前研究和臨床試驗(yàn)數(shù)據(jù),靶向該途徑是一種可行的腫瘤治療策略。但根據(jù)迄今的臨床前和臨床試驗(yàn)數(shù)據(jù),僅阻斷腺苷生成未能產(chǎn)生顯著的治療效果,因此最佳組合療法和給藥方案仍值得進(jìn)一步研究。同時(shí),在腺苷途徑抑制劑的開(kāi)發(fā)過(guò)程中,仍存在一些問(wèn)題需要探究:①無(wú)法在類(lèi)似腫瘤模型中同時(shí)對(duì)CD39、CD73 和A2aR 靶點(diǎn)的治療潛力進(jìn)行比較;②需要注意腺苷生成酶的非酶活性,CD73 不僅在腫瘤細(xì)胞和免疫細(xì)胞中表達(dá),其在各種正常細(xì)胞上也有表達(dá),因此全身給予CD73 抑制劑會(huì)產(chǎn)生不良反應(yīng),且人源CD73 基因突變會(huì)導(dǎo)致動(dòng)脈和手足關(guān)節(jié)鈣化,增加心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)[95];③在抑制CD73 和/或CD39 時(shí),產(chǎn)生腺苷的其他途徑是否會(huì)發(fā)生代償作用進(jìn)而導(dǎo)致腫瘤耐藥;④目前是否需要同時(shí)抑制腺苷途徑的多個(gè)成分來(lái)克服腺苷的免疫抑制和促腫瘤免疫逃逸作用等。
針對(duì)免疫檢查點(diǎn)抑制劑臨床耐藥問(wèn)題,免疫抑制性腫瘤微環(huán)境是癌癥免疫治療成功的主要障礙,腫瘤微環(huán)境中效應(yīng)T 細(xì)胞的浸潤(rùn)程度低、CTL 殺傷功能抑制、免疫抑制細(xì)胞的積累均會(huì)導(dǎo)致腫瘤耐藥,對(duì)免疫檢查點(diǎn)抑制劑反應(yīng)降低。由于腺苷廣泛的免疫抑制作用,阻斷腺苷途徑則有利于消除免疫抑制性腫瘤微環(huán)境,同時(shí)有越來(lái)越多的腺苷抑制劑聯(lián)合免疫檢查點(diǎn)抑制劑的臨床試驗(yàn)正在開(kāi)展,相對(duì)于單藥治療具有更顯著的療效,且在腫瘤微環(huán)境中增加CTL 浸潤(rùn)水平,因此靶向腺苷途徑對(duì)解決臨床上癌癥免疫治療耐藥問(wèn)題具有巨大潛力。
本文附表見(jiàn)電子版。
志謝 研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金(82273949)支持
Acknowledgements This study was supported by National Natural Science Foundation of China (82273949)
利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突
Conflict of Interests The authors declare that there is no conflict of interests
?The author(s) 2023.This is an open access article under the CC BY-NC-ND 4.0 License (https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)
浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版)2023年5期