小藥談腫瘤免疫之EZH2
前言
腫瘤免疫治療的最新進(jìn)展強(qiáng)調(diào)了免疫系統(tǒng)控制腫瘤的能力,然而對(duì)目前的免疫療法有反應(yīng)的病人僅占一小部分。為了克服免疫治療的原發(fā)性和獲得性耐藥,如免疫檢查點(diǎn)阻斷(ICB),需要更多的方法來(lái)調(diào)動(dòng)抗腫瘤免疫。新的證據(jù)表明,靶向促進(jìn)腫瘤進(jìn)展和抑制免疫細(xì)胞活性的表觀遺傳因子可以通過(guò)重塑腫瘤微環(huán)境(TME)來(lái)增強(qiáng)抗腫瘤免疫。最新研究發(fā)現(xiàn)zeste同源物2(EZH2)增強(qiáng)子在腫瘤和免疫細(xì)胞中的多效性功能, EZH2抑制作為一種極具潛力的方法可以加強(qiáng)現(xiàn)有的免疫治療,以改善某些癌癥患者的預(yù)后。
表觀遺傳與腫瘤免疫
基因表達(dá)的表觀遺傳調(diào)控可以使免疫細(xì)胞根據(jù)環(huán)境改變其表型,包括由TME提供的環(huán)境因素。最新的發(fā)現(xiàn)表明了表觀遺傳機(jī)制在腫瘤免疫中的貢獻(xiàn),如DNA甲基化和組蛋白修飾,以調(diào)節(jié)抗腫瘤免疫和自我耐受。另一方面,腫瘤也可以利用表觀遺傳修飾來(lái)破壞促進(jìn)有效抗腫瘤反應(yīng)的關(guān)鍵相互作用來(lái)抑制免疫。對(duì)抗這些免疫逃避策略的表觀遺傳療法可以激發(fā)免疫反應(yīng),以彌補(bǔ)當(dāng)前的檢查點(diǎn)或其他免疫治療方法的不足。
EZH2是組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶和polycomb抑制復(fù)合物2(PRC2)的催化亞單位。EZH2催化組蛋白H3的賴氨酸27的單甲基化、雙甲基化和三甲基化(H3K27me3),組蛋白標(biāo)記與緊密染色質(zhì)和轉(zhuǎn)錄抑制有關(guān)。EZH2在包括免疫細(xì)胞在內(nèi)的多種細(xì)胞類型的正常生物學(xué)中起作用。功能失調(diào)的EZH2與小鼠和人類多種癌癥類型的發(fā)生發(fā)展有關(guān),并可通過(guò)抑制腫瘤內(nèi)抗原呈遞、免疫細(xì)胞遷移和增強(qiáng)CD4+T調(diào)節(jié)細(xì)胞(Treg)抑制活性來(lái)促進(jìn)免疫逃避。這些功能使EZH2成為一個(gè)有吸引力的治療靶點(diǎn),可以補(bǔ)充現(xiàn)有的免疫治療方法。目前已有幾種EZH2抑制劑(EZH2i)的開(kāi)發(fā),包括tazemetostat,它已被FDA批準(zhǔn)用于治療上皮樣肉瘤和濾泡性淋巴瘤。
EZH2在腫瘤免疫中的作用
EZH2在CD4+T細(xì)胞分化和功能中的作用:CD4+Th細(xì)胞通常通過(guò)分化成不同的譜系來(lái)協(xié)調(diào)免疫反應(yīng)的激活,這些譜系包括Th1、Th2、Th17和T濾泡輔助細(xì)胞(Tfh)細(xì)胞亞群;每一種細(xì)胞在抗腫瘤免疫中都扮演著不同的角色。Ezh2對(duì)Th1和Th2的分化具有抑制作用,EZH2依賴的基因表達(dá)調(diào)節(jié)也可能有助于抑制Th17分化,抑制EZH2可導(dǎo)致CD4+T細(xì)胞增加效應(yīng)細(xì)胞因子的表達(dá)。
Tfh細(xì)胞是一種特殊的CD4+T細(xì)胞亞群,在誘導(dǎo)對(duì)病原體的保護(hù)性抗體反應(yīng)中起著中心作用,已成為T(mén)ME的關(guān)鍵組成部分。小鼠和人類的Tfh分化依賴于BCL6主要轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá),Ezh2作為Bcl6轉(zhuǎn)錄輔激活劑,從而促進(jìn)Tfh的分化。
EZH2對(duì)Tregs的調(diào)控:Tregs通過(guò)抑制炎癥反應(yīng)維持免疫自我耐受和體內(nèi)平衡,并在抑制抗腫瘤免疫方面發(fā)揮重要作用。最近的研究表明,Ezh2是CD28共刺激受體參與后小鼠Treg細(xì)胞中誘導(dǎo)率最高的染色質(zhì)修飾劑,其表達(dá)有助于穩(wěn)定活化Tregs的功能表型。對(duì)小鼠MC38腫瘤模型以及人類結(jié)直腸癌、非小細(xì)胞肺癌和乳腺癌的研究表明,腫瘤浸潤(rùn)的Tregs中有EZH2表達(dá)和相關(guān)的H3K27me3標(biāo)記。這反過(guò)來(lái)表明,靶向EZH2在腫瘤內(nèi)Tregs中的表達(dá)可能是增強(qiáng)抗腫瘤免疫的潛在有效途徑。
EZH2在CD8+T細(xì)胞分化中的作用:有效和持久的抗腫瘤免疫的發(fā)展部分依賴于高度控制的CD8+T細(xì)胞活化、增殖、終末分化和記憶過(guò)程。在T細(xì)胞分化過(guò)程中,原始的CD8+效應(yīng)T細(xì)胞和CD8+記憶T細(xì)胞(Tmem)的表觀遺傳包括從激活性的H3K4me3到抑制性的H3K27me3標(biāo)記模式的特征性變化。這表明EZH2在CD8+Teff和Tmem分化中具有復(fù)雜的作用。EZH2對(duì)TAAs激活的CD8+T細(xì)胞的影響需要對(duì)臨床相關(guān)的腫瘤模型進(jìn)行更深入的分析,以及對(duì)腫瘤內(nèi)分化不同階段的CD8+T細(xì)胞進(jìn)行更精確的鑒定。
EZH2在NK和NKT細(xì)胞分化和功能中的作用:NK細(xì)胞是先天性的淋巴細(xì)胞,具有強(qiáng)大的細(xì)胞溶解活性,可防止微生物感染和腫瘤生長(zhǎng)。EZH2依賴的表觀遺傳學(xué)控制基因表達(dá)在NK細(xì)胞系分化和功能中起著至關(guān)重要的作用。造血干祖細(xì)胞(HSPC)中Ezh2活性的基因缺失(Vav1-Cre、EZH2fl/fl小鼠)或藥物抑制(UNC1999和EPZ005687)通過(guò)促進(jìn)小鼠NK前體細(xì)胞的存活和分化來(lái)增加NK細(xì)胞系的發(fā)育。EZH2也可能對(duì)不變自然殺傷性T細(xì)胞(iNKT)的促炎性分化產(chǎn)生負(fù)性調(diào)節(jié);NKT細(xì)胞是一種能識(shí)別脂類抗原的先天性T細(xì)胞群,在抗腫瘤免疫中發(fā)揮了重要作用。
EZH2對(duì)TME的抑制和重塑
EZH2對(duì)淋巴細(xì)胞亞群分化和功能的貢獻(xiàn)表明,抑制EZH2有可能提高某些癌癥的抗腫瘤免疫能力。然而,關(guān)于EZH2抑制對(duì)抗腫瘤免疫的潛在影響,需要考慮EZH2和EZH2抑制對(duì)腫瘤細(xì)胞和形成TME的免疫細(xì)胞的多重效應(yīng)。
EZH2抑制促進(jìn)CD8+Teff細(xì)胞功能并向TME轉(zhuǎn)移:CD8+T細(xì)胞進(jìn)入TME和殺傷腫瘤細(xì)胞是腫瘤免疫的關(guān)鍵步驟,將T細(xì)胞排除在TME中是免疫逃避的關(guān)鍵策略。腫瘤浸潤(rùn)的樹(shù)突狀細(xì)胞(DC)分泌趨化因子(包括CXCL9和CXCL10)促進(jìn)T細(xì)胞募集。EZH2對(duì)這些趨化因子的抑制會(huì)損害T細(xì)胞向TME的轉(zhuǎn)運(yùn),而對(duì)EZH2的抑制可以逆轉(zhuǎn)這種作用。
在一些癌癥中,CD8+T細(xì)胞浸潤(rùn)增加與預(yù)后較差相關(guān),提示免疫抑制性TME。值得注意的是,研究表明,浸潤(rùn)性T細(xì)胞可導(dǎo)致EZH2表達(dá)增加和表觀遺傳介導(dǎo)的腫瘤免疫抑制。EZH2可平衡T細(xì)胞活化,并抑制TME中CD8+Teff介導(dǎo)的抗腫瘤免疫。
由于缺乏有效TIL是目前免疫治療的一個(gè)關(guān)鍵障礙,EZH2i的TME修飾作用可能有助于提高免疫治療無(wú)效患者的ICB療效。如上所述,EZH2在腫瘤和免疫細(xì)胞中的表達(dá)限制了CD8+Teff向腫瘤的轉(zhuǎn)移,而T細(xì)胞激活后EZH2表達(dá)的增加也可能導(dǎo)致對(duì)ICB的先天性和獲得性抵抗。綜上所述,迄今為止的臨床觀察和實(shí)驗(yàn)研究突出了EZH2i克服這一障礙的潛力,并擴(kuò)大了ICB在臨床上的應(yīng)用范圍。
EZH2抑制可以減輕Tregs對(duì)TME的影響:在TME中,活性增加的Treg可能會(huì)阻礙ICB的有效性,而EZH2i被認(rèn)為可能有助于克服這一障礙。在Tregs中靶向缺失Ezh2(Foxp3creEzh2fl/fl小鼠)或使用EZH2i可以通過(guò)在TME中降低Treg穩(wěn)定性來(lái)增強(qiáng)抗腫瘤免疫反應(yīng)。研究還表明,EZH2i可以選擇性靶向腫瘤內(nèi)的Tregs,而不會(huì)對(duì)Treg功能造成系統(tǒng)性改變,這表明其臨床應(yīng)用可能只產(chǎn)生很小的不良自身免疫反應(yīng),盡管這一點(diǎn)尚待驗(yàn)證。
此外,與治療前的基線表達(dá)相比,在轉(zhuǎn)移性黑色素瘤或轉(zhuǎn)移性前列腺癌患者中使用ipilimumab治療后導(dǎo)致外周血Tregs中EZH2表達(dá)增加。而EZH2i通過(guò)降低Treg抑制活性和增加CD4+和CD8+Teff活性,改善了MB49和B16-F10小鼠模型中抗CTLA-4抗體治療產(chǎn)生的反應(yīng)。上述數(shù)據(jù)表明,EZH2可在活化的T細(xì)胞中誘導(dǎo),并且在特定的環(huán)境下,有助于維持Tregs并減少對(duì)CD8+T細(xì)胞的促炎癥反應(yīng)。抑制EZH2是一種很有吸引力的候選治療策略,可能與ICB聯(lián)合治療某些類型的腫瘤。
抑制EZH2對(duì)TME固有免疫的影響:NK細(xì)胞介導(dǎo)的腫瘤細(xì)胞殺傷是在TME中誘導(dǎo)促炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)的第一道免疫激活途徑,有證據(jù)表明,抑制EZH2可以通過(guò)改變腫瘤細(xì)胞和NK細(xì)胞來(lái)促進(jìn)這一點(diǎn)。除了EZH2在限制NK細(xì)胞成熟和活化中的作用外,EZH2抑制還可以調(diào)節(jié)NK細(xì)胞激活配體的表達(dá)。在異種移植小鼠模型中抑制EZH2導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞死亡,這在一定程度上是通過(guò)激活NK細(xì)胞介導(dǎo)的。對(duì)經(jīng)EZH2i治療的HT1376腫瘤進(jìn)行的RNA-Seq和定量PCR研究顯示,與對(duì)照組小鼠相比,包括IFNγ在內(nèi)的NK細(xì)胞激活標(biāo)志物增加。此外,免疫組化證實(shí),與對(duì)照組相比,EZH2抑制導(dǎo)致NK細(xì)胞標(biāo)記物CD56和NCR1的表達(dá)增加。
腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞(TAMs)可以提高腫瘤細(xì)胞的存活和增殖,促進(jìn)支持腫瘤進(jìn)展的免疫抑制微環(huán)境。研究表明,EZH2通過(guò)抑制miRNA let7-c和促炎性巨噬細(xì)胞表型的關(guān)鍵決定因子PAK1,參與維持促炎性巨噬細(xì)胞存活和極化的作用。EZH2i治療通過(guò)增加促炎性和降低抗炎性TAMs來(lái)克服HiMYC PCa轉(zhuǎn)基因前列腺癌組織移植小鼠模型中的ICB耐藥性。
盡管有證據(jù)表明EZH2可能在自身免疫模型中促進(jìn)DC功能,但關(guān)于EZH2抑制對(duì)TME中DC功能的潛在影響及其對(duì)抗腫瘤免疫的影響的數(shù)據(jù)有限。鑒于樹(shù)突狀細(xì)胞在抗腫瘤免疫中的重要性,需要進(jìn)一步深入了解EZH2抑制對(duì)腫瘤浸潤(rùn)DC和髓系細(xì)胞募集和功能的影響。
抑制EZH2可以增加TME中抗原的表達(dá)、處理和呈遞:MHC I類和II類分子的腫瘤抗原呈遞減少會(huì)損害激活的Teff細(xì)胞的識(shí)別和靶向性,這是一個(gè)關(guān)鍵的免疫逃避機(jī)制。一些研究表明,EZH2介導(dǎo)MHC I和MHCⅡ的抑制,對(duì)EZH2的抑制可以恢復(fù)某些腫瘤的免疫原性,增強(qiáng)對(duì)ICB的反應(yīng)。在另一項(xiàng)初步研究中,EZH2抑制能夠克服抗PD-1小鼠HNSCC模型MOC1-esc1中的ICB耐藥機(jī)制,與單獨(dú)使用兩種干預(yù)方法相比,EZH2i和抗PD-1抗體聯(lián)合治療可顯著抑制腫瘤生長(zhǎng)。
EZH2抑制劑藥物的研究進(jìn)展
EZH2的抑制劑已成為一個(gè)活躍的研究領(lǐng)域,第一個(gè)具有抗腫瘤活性的EZH2抑制劑是3-去氮雜藍(lán)素A(DZNeP),一種最初針對(duì)埃博拉病毒開(kāi)發(fā)的藥物。從機(jī)制上講,DZNeP抑制S-腺苷-L-同型半胱氨酸酶,從而降低全身H3K27me3水平。初步研究表明,DZNeP在癌細(xì)胞中誘導(dǎo)顯著的細(xì)胞凋亡,而在正常細(xì)胞中卻沒(méi)有,然而,由于DZNeP具有親水性和快速的腎臟代謝,其臨床價(jià)值很小。因此,越來(lái)越多的以EZH2為靶點(diǎn)的更有效、更具細(xì)胞滲透性的化合物已經(jīng)被開(kāi)發(fā)出來(lái)并在臨床試驗(yàn)中得到評(píng)估。
Tazemetostat:迄今為止,Tazemetostat(Tazverik?)是臨床研究最廣泛的EZH2抑制劑。值得注意的是,它已于2020年1月在美國(guó)被加速批準(zhǔn)作為上皮樣肉瘤的一線治療方法。
總共有22個(gè)臨床試驗(yàn)已經(jīng)啟動(dòng),包括兩個(gè)三期試驗(yàn),目前正在招募患者。在第一階段的研究中,Tazemetostat表現(xiàn)出良好的安全性(NCT01897571)。不良事件一般為1級(jí)和2級(jí),主要包括乏力(33%)、貧血(14%)、厭食(6%)、肌肉痙攣(14%)、惡心(20%)和嘔吐(9%),無(wú)死亡記錄,僅發(fā)生1例4級(jí)血小板減少癥。在本研究中,也評(píng)估了Tazemetostat的抗癌活性,結(jié)果顯示38%的B細(xì)胞非霍奇金淋巴瘤患者有持久的客觀響應(yīng),包括一些完全的響應(yīng)。然而,只有5%的實(shí)體瘤患者表現(xiàn)出持久的客觀響應(yīng)。
在II期試驗(yàn)中,Tazemetostat誘導(dǎo)15%的患者產(chǎn)生反應(yīng),其中67%的反應(yīng)持續(xù)6個(gè)月以上。一項(xiàng)多中心、雙盲、安慰劑對(duì)照、隨機(jī)的III期研究(NCT04204941),促使Tazemetostat在上皮樣肉瘤中的應(yīng)用得到了加速批準(zhǔn),從而使Tazemetostat成為治療這種侵襲性腫瘤的第一個(gè)分子靶向療法。
GSK2816126:GSK2816126是另一種進(jìn)入臨床試驗(yàn)的EZH2抑制劑。它最初是開(kāi)發(fā)用于治療EZH2激活突變的淋巴瘤。在臨床前研究中,GSK2816126對(duì)EZH2表現(xiàn)出高選擇性(超過(guò)EZH1的100倍),此外,GSK2816126在納摩爾濃度下誘導(dǎo)體外癌細(xì)胞死亡,并在EZH2突變體DLBCL的異種移植模型中顯示出顯著的抗腫瘤活性。
目前,GSK2816126進(jìn)行了一項(xiàng)開(kāi)放標(biāo)簽的劑量遞增研究,旨在評(píng)估GSK2816126在41例晚期非霍奇金淋巴瘤(20例)或難治性實(shí)體瘤(21例)中的藥效學(xué)、藥效學(xué)和臨床活性。這是一項(xiàng)由兩部分組成的研究,旨在確定GSK2816126的推薦II期劑量(RP2D)。其最嚴(yán)重的限制因素是肝轉(zhuǎn)氨酶,它將最大耐受劑量限制在2400毫克。所有患者至少有一種不良反應(yīng),其中最常見(jiàn)的是約半數(shù)患者的惡心和嘔吐。此外,32%的患者出現(xiàn)嚴(yán)重的Ⅲ級(jí)或以下并發(fā)癥。在抗癌活性方面,只有一名淋巴瘤患者有部分響應(yīng),34%的患者病情穩(wěn)定,51%的患者病情進(jìn)展。
CPI-1205:CPI-1205是一種口服、基于吲哚的小分子EZH2抑制劑,選擇性地與EZH2催化袋結(jié)合。CPI-1205的第一個(gè)臨床試驗(yàn)(NCT02395601)于2015年開(kāi)始,目前已結(jié)束,結(jié)果待公布。本研究是進(jìn)行性B細(xì)胞淋巴瘤患者CPI-1205的I期序貫劑量遞增和擴(kuò)大研究。另外兩個(gè)涉及CPI-1205的臨床試驗(yàn)正在進(jìn)行中,目前還沒(méi)有結(jié)果。一個(gè)是ProStar,這是一個(gè)Ib/II期試驗(yàn),研究口服CPI-1205聯(lián)合恩扎魯他胺或阿比雷酮/強(qiáng)的松治療轉(zhuǎn)移性CRPC(NCT03480646)。第二項(xiàng)是一項(xiàng)I/II期試驗(yàn),評(píng)估CPI-1205+ipilimumab治療晚期實(shí)體瘤的療效(NCT03525795)。
其他EZH2抑制劑:除上述化合物外,還有三種化合物正在進(jìn)行臨床試驗(yàn),目前正在招募患者。CPI-0209是第二代EZH2抑制劑,在膀胱癌模型中顯示了抗癌活性的臨床前證據(jù)。在晚期實(shí)體瘤患者的序貫劑量遞增和擴(kuò)大研究(NCT04104776)中,將評(píng)估每日一次單獨(dú)口服或與伊立替康聯(lián)合服用。其次,PF-06821497是一種有效的口服EZH2拮抗劑,目前正處于晚期惡性腫瘤的I期檢測(cè)中(NCT03460977)。另一種口服EZH2抑制劑SHR2554也正在進(jìn)行I期臨床試驗(yàn)(NCT03603951),目前正在招募復(fù)發(fā)性腫瘤患者。
還有一些研究團(tuán)體正在積極地繼續(xù)開(kāi)發(fā)新的EZH2抑制劑。值得注意的是,目前正在努力通過(guò)合理的結(jié)構(gòu)活性和藥物對(duì)接方法優(yōu)化已有的化合物,以改善藥代動(dòng)力學(xué)和藥效學(xué)特性。此外,另一個(gè)新興的治療策略是設(shè)計(jì)小分子來(lái)破壞EZH2和EED之間的相互作用,從而導(dǎo)致PRC2失活。因此,EZH2靶向治療的快速發(fā)展和成功很可能在未來(lái)繼續(xù)下去,并將成為其他表觀遺傳藥物靶點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)。
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