TIGIT與乳腺癌免疫治療相關(guān)性研究進(jìn)展*

荊宇博,王仡陽(yáng) 綜述,郭晨明 審校

(新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院消化血管中心乳腺外科,新疆 烏魯木齊 830011)

乳腺癌在全球女性發(fā)病率已位居惡性腫瘤首位[1]。近年來(lái),中國(guó)女性乳腺癌發(fā)病率顯著增長(zhǎng),死亡率約為6.9%[2]。2022年其將是中國(guó)五大常見(jiàn)惡性腫瘤之一[3]。雖然乳腺癌發(fā)病率逐年上升,但值得欣慰的是,由于乳腺癌分子分型概念的提出,目前已發(fā)展出包括化療、放療、內(nèi)分泌治療、靶向治療及免疫治療等多種治療手段,均能顯著提高患者預(yù)后。近年來(lái),個(gè)性化精確治療的出現(xiàn)使免疫治療成為新熱點(diǎn)。其中作為體內(nèi)“剎車”的免疫檢查點(diǎn)抑制通路是近年來(lái)抗腫瘤藥物研究的一個(gè)熱門話題。阻斷免疫檢查點(diǎn),特別是細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞相關(guān)抗原4、程序性死亡蛋白-1/程序性死亡配體-1(PD-1/PD-L1)能使 T淋巴細(xì)胞活化,進(jìn)而清除癌細(xì)胞[4]。尤其是對(duì)三陰性乳腺癌患者而言,其從免疫治療獲益的可能性大于其他乳腺癌亞型[5]。然而,由于免疫抑制劑,如PD-1/PD-L1的適應(yīng)范圍有限,同時(shí),其不良反應(yīng)令人擔(dān)憂,目前,免疫抑制劑的出現(xiàn)僅使得少數(shù)乳腺癌患者獲益[6]。因此,針對(duì)乳腺癌的免疫治療仍需探尋新的免疫治療靶點(diǎn)或組合。T淋巴細(xì)胞免疫球蛋白和免疫受體酪氨酸基抑制模體(TIGIT)是一種新型表達(dá)協(xié)同抑制T淋巴細(xì)胞,其通過(guò)調(diào)節(jié)T淋巴細(xì)胞和自然殺傷細(xì)胞(NK細(xì)胞)并與其配體結(jié)合,從而抑制腫瘤的免疫反應(yīng)[7]。多項(xiàng)研究表明,TIGIT可用于治療骨肉瘤、肺癌等多種惡性腫瘤[8-12]。TIGIT在乳腺癌組織中被發(fā)現(xiàn)異常高表達(dá)[11],然而其療效仍待進(jìn)一步探討?，F(xiàn)將TIGIT在乳腺癌免疫反應(yīng)中的研究進(jìn)展綜述如下。

1 TIGIT的分子結(jié)構(gòu)

2009年YU等[13]首次通過(guò)生物信息學(xué)鑒定了TIGIT,該基因是免疫球蛋白脊髓灰質(zhì)炎病毒受體(PVR)家族成員之一,由人類染色體3q13.31基因編碼而成。TIGIT由胞外免疫球蛋白可變區(qū)結(jié)構(gòu)域、跨膜結(jié)構(gòu)域、細(xì)胞內(nèi)免疫受體酪氨酸抑制基序(ITIM)和免疫球蛋白酪氨酸尾基序(ITT)組成,主要由活化T淋巴細(xì)胞、調(diào)節(jié)性T淋巴細(xì)胞(Treg)、記憶性T淋巴細(xì)胞及NK細(xì)胞。

TIGIT的配體包括CD112、CD113和PVR,也稱為CD155、Necl-5和Tage4[14]。CD155、CD112配體主要表達(dá)于樹(shù)突細(xì)胞(DC)、T淋巴細(xì)胞和巨噬細(xì)胞[15]。TIGIT與CD155高度親和,而對(duì)CD112、CD113的親和性則相對(duì)較弱。TIGIT與CD155、 CD112競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合,并根據(jù)其與配體的附著力而產(chǎn)生免疫抑制或活化[13,15-16]。RECHES等[17]最近發(fā)現(xiàn)nectin4是一個(gè)新的TIGIT配體。

2 TIGIT對(duì)免疫應(yīng)答的影響

2.1固有免疫應(yīng)答 DC作為固有免疫細(xì)胞負(fù)責(zé)啟動(dòng)適應(yīng)性免疫應(yīng)答。有研究發(fā)現(xiàn),在小鼠模型中TIGIT 與 DC上的 CD155結(jié)合間接抑制T 淋巴細(xì)胞功能[13]。BLAKE等[18]進(jìn)一步發(fā)現(xiàn),TIGIT在與配體CD155結(jié)合后于細(xì)胞內(nèi)磷酸化導(dǎo)致白細(xì)胞介素-10(IL-10)分泌增加而IL-12分泌減少,進(jìn)而間接抑制T淋巴細(xì)胞的活化和增殖。巨噬細(xì)胞在病原菌侵入后可分化為1型巨噬細(xì)胞,產(chǎn)生大量的抗炎性細(xì)胞因子而殺滅入侵細(xì)菌,激活自身免疫系統(tǒng)。趙霞等[19]認(rèn)為,TIGIT-Fc融合蛋白能誘導(dǎo)PVR高表達(dá)的巨噬細(xì)胞產(chǎn)生抗炎性細(xì)胞因子IL-10,從而導(dǎo)致免疫應(yīng)答下降。CHEN等[20]和RHEE[21]發(fā)現(xiàn),TIGIT-Fc融合蛋白可抑制巨噬細(xì)胞激活,使巨噬細(xì)胞向 2型巨噬細(xì)胞極化,從而促使免疫平衡向抗炎方向傾斜。表明TIGIT在巨噬細(xì)胞成熟的調(diào)控中發(fā)揮了作用,為進(jìn)一步研究TIGIT在巨噬細(xì)胞調(diào)控中的功能提供了理論依據(jù),但具體機(jī)制仍有待于研究。NK細(xì)胞通過(guò)釋放穿孔素和顆粒酶殺死靶細(xì)胞,并使其發(fā)生凋亡,從而在腫瘤免疫早期即發(fā)生作用。TIGIT可在免疫應(yīng)答初始階段阻止腫瘤抗原釋放,抑制免疫細(xì)胞的抗腫瘤活性[22]。ZHANG等[23]發(fā)現(xiàn),TIGIT與NK細(xì)胞功能減退和癌變有關(guān)。YU等[13]提出,可通過(guò)TIGIT胞質(zhì)尾部ITIM序列的磷酸化間接抑制NK細(xì)胞的毒性,而LIU 等[24]則認(rèn)為是ITT樣基序起主要作用導(dǎo)致。由于這2項(xiàng)研究結(jié)果存在一定的差異,且目前尚未得到進(jìn)一步研究證實(shí),但能肯定的是TIGIT對(duì)NK細(xì)胞具有直接抑制作用。HE等[25]研究表明,TIGIT與NK細(xì)胞的全功能成熟相關(guān)。說(shuō)明 TIGIT與 NK細(xì)胞有關(guān)的信號(hào)傳導(dǎo)通路在腫瘤逃避免疫過(guò)程中具有關(guān)鍵作用,抗 TIGIT免疫療法的關(guān)鍵在于逆轉(zhuǎn) NK細(xì)胞的功能衰退。

2.2適應(yīng)性免疫應(yīng)答 TIGIT通過(guò)CD4+濾泡輔助性T淋巴細(xì)胞(Th)、CD8+細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞、Foxp3+Treg亞群參與機(jī)體適應(yīng)性免疫調(diào)節(jié)[13]。近年來(lái)發(fā)現(xiàn),TIGIT在許多實(shí)體瘤CD8+T淋巴細(xì)胞中有較高的表達(dá)[7],主要用于治療多發(fā)性骨髓瘤、胃癌和小鼠膠質(zhì)母細(xì)胞瘤。大量研究表明,阻斷 TIGIT能增強(qiáng)CD8+T淋巴細(xì)胞殺傷活性,使其具有多種抗腫瘤作用[26-28]。長(zhǎng)期以來(lái),對(duì)T淋巴細(xì)胞耗竭的研究重點(diǎn)集中在 CD8+T淋巴細(xì)胞方面,但對(duì) CD4+T輔助細(xì)胞的作用仍不明確。CATAKOVIC等[29]將健康受試者對(duì)照組與慢性淋巴細(xì)胞白血病(CLL)患者CD4+T淋巴細(xì)胞進(jìn)行了比較,結(jié)果顯示,CLL患者TIGIT+T淋巴細(xì)胞比例顯著增高,提示TIGIT+CD4+T淋巴細(xì)胞對(duì)體外培養(yǎng)的CLL細(xì)胞有一定的影響。Treg在抗腫瘤免疫周期的多個(gè)階段分別發(fā)揮了重要作用。2011年JOLLER等[30]通過(guò)對(duì) TIGIT的刺激作用研究證實(shí)TIGIT能直接抑制T淋巴細(xì)胞的反應(yīng),而不依賴于抗原遞呈細(xì)胞。2014年JOLLER等[31]進(jìn)行的Treg亞群下的Foxp3+Treg的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,TIGIT對(duì)Th1、Th17均具有一定的選擇性抑制作用,但對(duì)Th2無(wú)明顯影響。同時(shí)發(fā)現(xiàn)纖維蛋白樣蛋白2在T淋巴細(xì)胞的表達(dá)中也具有一定的作用。FOURCADE等[32]結(jié)合上述研究得出了TIGIT誘導(dǎo)Treg上的纖維蛋白樣蛋白2抑制效應(yīng)T淋巴細(xì)胞發(fā)生增殖的結(jié)論。2015年KURTULUS等[33]在小鼠癌癥模型中研究了TIGIT介導(dǎo)的免疫調(diào)節(jié),結(jié)果顯示,TIGIT主要通過(guò)Treg導(dǎo)致CD8+T淋巴細(xì)胞功能障礙。TIGIT對(duì)T淋巴細(xì)胞的調(diào)節(jié)涉及多種機(jī)制,可能直接或間接抑制T淋巴細(xì)胞的功能。TIGIT參與了T淋巴細(xì)胞的免疫耗竭,重新激活T淋巴細(xì)胞的效能可能是免疫研究的一個(gè)新方向。

3 TIGIT在乳腺癌中的表達(dá)

近年來(lái),許多文獻(xiàn)報(bào)道了 TIGIT在乳腺癌中的表達(dá)情況,如JOHNSTON等[7]發(fā)現(xiàn),TIGIT在乳腺癌患者中表達(dá)增加;FANG等[34]通過(guò) mate分析比較了乳腺癌與正常乳腺組織 mRNA的表達(dá),結(jié)果顯示,TIGIT在三陰性乳腺癌中的表達(dá)水平最高;ZHANG等[35]通過(guò)分析侵襲性乳腺癌大規(guī)模轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)得出CD155 高表達(dá)與較短的總生存期相關(guān),提示 CD155 是三陰性乳腺癌患者預(yù)后不良的指標(biāo)。STAMM等[36]通過(guò)分析乳腺癌樣本中PVR mRNA和蛋白質(zhì)表達(dá),結(jié)合臨床分子分型,與管腔型乳腺癌比較,其與更具侵襲性的乳腺癌亞型,如人表皮生長(zhǎng)因子受體2陽(yáng)性乳腺癌和三陰性乳腺癌關(guān)聯(lián)更加緊密;該研究還表明,CD155高表達(dá)可能是一種與乳腺癌預(yù)后有關(guān)的獨(dú)立指標(biāo),TRIKI等[37]也得出了類似結(jié)論。GUO等[38]利用TCGA數(shù)據(jù)集分析了TIGIT在浸潤(rùn)性乳腺癌中的表達(dá),認(rèn)為其TIGIT明顯增加,提示TIGIT水平可能在浸潤(rùn)性乳腺癌中具有重要的預(yù)后價(jià)值。表明阻斷免疫檢查點(diǎn)受體 TIGIT 或其配體 PVR 可能成為乳腺癌免疫治療新選擇。也有研究發(fā)現(xiàn),TIGIT配體Nectin 4在乳腺癌中過(guò)表達(dá)[39]。

TIGIT也與腫瘤浸潤(rùn)淋巴細(xì)胞(TILs)密切相關(guān)。在診斷時(shí)較高的TILs水平表明輔助治療和補(bǔ)充治療是有益的[40]。所有乳腺癌亞型均有低、中、高 TILs浸潤(rùn),與管腔型乳腺癌比較,人表皮生長(zhǎng)因子受體2陽(yáng)性和三陰性乳腺癌患者TILs水平更高,是更具有免疫原性的腫瘤類型。有研究表明,TIGIT與PD-1共同表達(dá)于腫瘤抗原特異性CD8+T淋巴細(xì)胞及CD8+TILs[7]。其配體CD155在乳腺癌中過(guò)表達(dá)被認(rèn)為與免疫微環(huán)境嚴(yán)重耗竭有關(guān)[41]。

此外,多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),TIGIT與腫瘤微環(huán)境存在相關(guān)性。腫瘤微環(huán)境是一種由多種間質(zhì)細(xì)胞、細(xì)胞因子和趨化因子組成的腫瘤細(xì)胞生態(tài)系統(tǒng),其在惡性發(fā)展、免疫逃逸、抗藥等方面發(fā)揮著重要作用[42]。ZHANG 等[35]通過(guò)微環(huán)境細(xì)胞群計(jì)數(shù)器法[43]對(duì)8個(gè)免疫細(xì)胞群及2個(gè)基質(zhì)細(xì)胞群研究發(fā)現(xiàn),TIGIT表達(dá)與多種免疫細(xì)胞呈正相關(guān),從而證明TIGIT與免疫應(yīng)答存在高度相關(guān),進(jìn)一步證實(shí)了TIGIT在乳腺癌免疫微環(huán)境中的重要生物學(xué)功能。TIGIT已被文獻(xiàn)報(bào)道為 CD8+T 淋巴細(xì)胞耗竭的標(biāo)志物,也是腫瘤微環(huán)境中Treg的特征性標(biāo)志物[36]。TIGIT能調(diào)控Treg的增殖和活化能力,從而形成抑制腫瘤的免疫抑制因子,使CD8+T淋巴細(xì)胞功能紊亂,降低其對(duì)腫瘤的殺傷作用[44]。此外有研究發(fā)現(xiàn),TIGIT在腫瘤微環(huán)境中還能與具有核梭桿菌Fap2蛋白發(fā)生交互作用,使腫瘤發(fā)生免疫逃逸[45]。說(shuō)明 TIGIT 在體內(nèi)積極參與了腫瘤微環(huán)境,在調(diào)節(jié)抗腫瘤免疫中具有重要作用。

4 TIGIT阻滯劑在乳腺癌免疫治療中的應(yīng)用

近十幾年來(lái),涉及乳腺癌免疫檢查點(diǎn)的研究越來(lái)越多,然而這些研究發(fā)現(xiàn)免疫抑制劑的治療僅對(duì)一小部分患者有效[46]。

ZHANG等[35]發(fā)現(xiàn),TIGIT、PD-1在乳腺腫瘤免疫和炎癥反應(yīng)中的作用幾乎完全相同,提示TIGIT、PD-1可能在腫瘤免疫和炎癥反應(yīng)中發(fā)揮協(xié)同作用。近年來(lái),在黑色素瘤和濾泡性淋巴瘤中,TIGIT+與PD-1聯(lián)合阻斷已被證明可誘導(dǎo)腫瘤消退并防止腫瘤遠(yuǎn)處擴(kuò)散[47-48]。JOHNSTON等[7]研究了抗TIGIT單抗聯(lián)合PD-1或PD-L1阻斷治療乳腺癌(EMT6)的異種移植模型發(fā)現(xiàn),聯(lián)合治療后將以CD8+T淋巴細(xì)胞依賴的方式誘導(dǎo)腫瘤基本消退。LI等[49]在一項(xiàng)體外乳腺癌研究中發(fā)現(xiàn),使用血清素4受體部分激動(dòng)劑馬來(lái)酸替加色羅聯(lián)合抗PD-1和抗TIGIT可抑制小鼠乳腺癌腫瘤的生長(zhǎng),且抗TIGIT和馬來(lái)酸替加色羅聯(lián)合應(yīng)用表現(xiàn)出最佳的抑制效果。

最近有研究報(bào)道了一種多價(jià)雙特異性抗體,由四價(jià)抗PD-L1 Fc融合納米抗體(Nb)和四價(jià)抗TIGIT Nb組成共同靶向PD-L1和TIGIT;此外,該研究還證明了雙特異性抗體對(duì) PD-1/PD-L1或TIGIT/CD155相互作用保持高阻斷活性[50]。有研究發(fā)現(xiàn),CD112R阻斷劑和TIGIT阻斷劑在體外存在協(xié)同作用,除與PD-1聯(lián)合抗PD-1外,還能提高人NK細(xì)胞誘發(fā)的抗體依賴性細(xì)胞對(duì)乳腺癌細(xì)胞系的細(xì)胞毒性效應(yīng)[51]。FATHI等[52]發(fā)現(xiàn),在缺氧條件下缺氧誘導(dǎo)因子1α(HIF-1α)的激活可刺激TIGIT的表達(dá)。建立乳腺癌細(xì)胞系4T1和體內(nèi)小鼠模型后,通過(guò)小干擾RNA載體系統(tǒng)進(jìn)行TIGIT、HIF-1α活性抑制實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),體內(nèi)菌落形成能力、癌細(xì)胞的血管生成和增殖活動(dòng)均明顯減少,從而揭示了TIGIT在乳腺癌的腫瘤生長(zhǎng)、凋亡和轉(zhuǎn)移中的關(guān)鍵作用,表明同時(shí)阻斷TIGIT、HIF-1α或?qū)⒆鳛闈撛诘男轮委煵呗浴?/p>

截至2020年6月有15種TIGIT-PVR 途徑靶向抗體正在進(jìn)行開(kāi)發(fā),并處于臨床開(kāi)發(fā)的不同階段。其中有9種分子正在進(jìn)行臨床試驗(yàn),由Genentech公司開(kāi)發(fā)的替瑞利尤單抗和由BeiGene 公司開(kāi)發(fā)的歐司珀利單抗正處于最后開(kāi)發(fā)階段[53]。替瑞利尤單抗是一種抗 TIGIT 單克隆抗體,在非小細(xì)胞肺癌患者中發(fā)現(xiàn)與單獨(dú)使用PD-L1阻滯劑阿替利珠單抗比較,聯(lián)合使用替瑞利尤單抗和阿替利珠單抗的應(yīng)答率增加了1倍[54]。目前,正處于乳腺癌臨床研究中。

5 小結(jié)與展望

近年來(lái),TIGIT作為一種新型的抗腫瘤藥物,在乳腺癌免疫逃避中的作用和機(jī)制正在逐步被揭示,但與此同時(shí)還存在一些問(wèn)題：(1)實(shí)驗(yàn)和臨床研究仍處于早期階段,完整的作用機(jī)制尚未明確,還需要對(duì)不同分子分型的乳腺癌患者進(jìn)行進(jìn)一步研究;(2)因免疫療效存在個(gè)體差異且需要考慮患者的經(jīng)濟(jì)狀況,為實(shí)現(xiàn)更快、更好的個(gè)性化精準(zhǔn)治療,免疫治療仍有很長(zhǎng)的路要走;(3)基于目前的研究結(jié)果,TIGIT、PD-1/PD-L1靶向聯(lián)合治療惡性腫瘤很有希望,但免疫抑制對(duì)各系統(tǒng)的不良反應(yīng)尚需進(jìn)一步研究。