免疫檢查點的配體
在腫瘤免疫治療中,免疫系統(tǒng)主要誘導細胞毒性淋巴細胞的細胞溶解作用來抑制疾病的進展。然而,腫瘤微環(huán)境中的CD8+T細胞往往因為持續(xù)的抗原刺激,發(fā)生耗竭。耗竭的CD8+T細胞持續(xù)存在,但逐漸失去其效應器功能、細胞毒性和增殖能力,導致免疫監(jiān)視功能低下。
耗盡的CD8 T細胞通常表達一整套抑制性免疫檢查點受體(ICR),由同源配體觸發(fā),通過下游信號通路調(diào)節(jié)T細胞反應。在耗竭的CD8+T細胞中,阻斷ICR和免疫檢查點配體(ICL)之間的相互作用是恢復CD8+T細胞的可行策略?紤]到腫瘤微環(huán)境中T細胞與其他免疫細胞之間的廣泛相互作用,免疫細胞上的免疫檢查點配體表達在促進抗腫瘤免疫應答方面與腫瘤細胞上的ICL表達同樣重要。因此,有必要深入了解這些ICL,以及哪些因素導致ICL表達的患者間差異。
PD-1的配體
PD-1介導的T細胞抑制可歸因于PD-1的兩種眾所周知的配體,即PD-L1和PD-L2(B7-DC、CD273)。
PD-L1
相比PD-L2,PD-L1是PD-1更主要的配體。腫瘤細胞的PD-L1表達通常發(fā)生在惡性轉(zhuǎn)化過程中,然而,除了導致PD-L1在腫瘤細胞中組成性表達的內(nèi)在因素外,腫瘤微環(huán)境中的外在因素也可促進PD-L1的表達,如營養(yǎng)缺乏、代謝物積累和缺氧。
炎癥性腫瘤微環(huán)境提供了調(diào)節(jié)PD-L1表達的各種因子。IFN-γ主要由效應T細胞和NK細胞分泌,是各種腫瘤細胞PD-L1最有效的誘導劑。在機制上,IFN-γ誘導的PD-L1上調(diào)是通過JAK1/2–STAT1激活介導的,最終由干擾素調(diào)節(jié)因子1(IRF1)與PD-L1啟動子直接結(jié)合。除干擾素外,其他炎癥介質(zhì)也調(diào)節(jié)PD-L1的表達,如TNF-α、IL-6、IL-27、TGFβ等。
腫瘤浸潤性免疫細胞表達的PD-L1通過多種機制促進免疫逃逸。在抗原呈遞細胞(APC)上表達的PD-L1,包括樹突狀細胞和巨噬細胞,與表達PD-1的T細胞或共刺激分子CD80順式相互作用傳遞抑制信號。此外,來自活化T細胞的PD-L1與其他T細胞或巨噬細胞上表達的PD-1結(jié)合,后者促進M2極化。T細胞上表達的PD-L1本身作為受體,可導致活化T細胞的無能狀態(tài)或凋亡。
PD-L2
作為PD-1的第二配體,PD-L2也賦予PD-1抑制功能,盡管其機制尚不完全清楚。PD-L2以比PD-L1更高的親和力與PD-1結(jié)合,PD-L2的表達最初被認為僅限于樹突狀細胞或巨噬細胞,但最近的研究表明PD-L2的表達沒有以前認為的那么受限制,已有報道表明其表達在許多人類惡性腫瘤中。
與PD-L1一樣,PD-L2在腫瘤細胞中通過IFN-γ誘導上調(diào),IFN-β通過促進STAT3與PD-L2啟動子的相互作用也具有類似的作用。此外據(jù)報道,Th2型細胞因子IL-4和IL-13也可誘導食管腺癌中PD-L2的表達。
在免疫細胞中,IFN-γ和Th2細胞因子參與PD-L2的表達。粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子(GM-CSF)是巨噬細胞和樹突狀細胞中PD-L2的誘導劑。此外,常見的γ鏈細胞因子,如IL-2、IL-15和IL-21,可在單核細胞或巨噬細胞中誘導PD-L2表達。
TIGIT的配體
TIGIT是一種抑制性受體,主要由NK細胞、調(diào)節(jié)性T細胞、記憶性T細胞和耗竭的CD8 +T細胞表達。人TIGIT可與三種配體結(jié)合,即脊髓灰質(zhì)炎病毒受體(PVR,NECL5,CD155)、PVR相關(guān)2(PVRL2,NECIN2,CD112)和PVR相關(guān)3(PVRL3,NECIN3,CD113),其中PVR對TIGIT的親和力最高。PVR/TIGIT結(jié)合通過磷酸化TIGIT胞內(nèi)段的免疫受體酪氨酸基抑制基序(ITIM)或干擾PVR/DNAX相關(guān)分子1(DNAM-1,CD226)結(jié)合抑制T細胞反應。
PVR是一種粘附分子,在許多類型的實體和血液系統(tǒng)惡性腫瘤中過度表達,其過度表達與不良預后相關(guān)。PVR是連接蛋白和連接蛋白樣(Necl)分子家族的成員,并參與各種生理過程,包括細胞間粘附、運動、增殖和分化,其過度表達可能以腫瘤細胞固有的方式產(chǎn)生促腫瘤作用。同時,致癌的RAS/RAF/MEK/ERK信號通路通過激活蛋白-1(AP-1)與小鼠成纖維細胞中PVR啟動子的直接結(jié)合來上調(diào)PVR的表達,但尚不清楚RAS/RAF/MEK/ERK信號是否也增加了人類腫瘤細胞中PVR的表達。
然而,就抗腫瘤免疫反應而言,PVR過度表達是否具有促腫瘤或抗腫瘤作用仍不確定。在調(diào)節(jié)抗腫瘤免疫反應時,PVR可與三種不同的受體結(jié)合——DNAM-1、TIGIT和CD96,根據(jù)其結(jié)合的受體,可能會產(chǎn)生矛盾的效應。許多研究表明PVR是NK細胞功能的刺激因子,然而,鑒于TIGIT與PVR的結(jié)合親和力高于DNAM-1,且TIGIT在腫瘤浸潤淋巴細胞上高度表達,因此,腫瘤細胞上的PVR表達如何影響體內(nèi)效應細胞需要進一步研究。
TIM-3的配體
TIM-3是T細胞耗竭的標志,是免疫治療中最常見的靶點之一。Tim-3有四種配體:半乳糖凝集素-9(Gal-9)、磷脂酰絲氨酸(PtdSer)、高遷移率族蛋白盒1(HMGB1)和癌胚抗原相關(guān)細胞粘附分子1(CEACAM1)。
其中,Gal-9和CEACAM1通過從TIM-3分離HLAB相關(guān)轉(zhuǎn)錄物3(BAT3)來減弱TCR信號,并最終導致細胞凋亡。此外,TIM-3和CEACAM1之間的細胞內(nèi)相互作用支持TIM-3的成熟和表面轉(zhuǎn)運。因此,T細胞內(nèi)缺乏CEACAM1會導致TIM-3在細胞內(nèi)積聚,并且無法與配體相互作用,從而使T細胞從TIM-3介導的抑制中釋放出來。
另一方面,暴露在凋亡細胞外小葉上的PtdSer可觸發(fā)CD8+樹突狀細胞或巨噬細胞亞群上表達的TIM-3并誘導吞噬作用。而HMGB1,一種報警蛋白,可以釋放到腫瘤微環(huán)境中,與游離DNA形成復合物,復合物的形成有助于DNA內(nèi)化到樹突狀細胞中以激活內(nèi)體TLR。而TIM-3結(jié)合HMGB1可抑制復合物的形成和隨后的樹突狀細胞激活。迄今為止,已知TIM-3與PtdSer或HMGB1之間的相互作用間接影響T細胞功能,但PtdSer或HMGB1是否直接影響表達TIM-3的T細胞還有待研究。
LAG-3的配體
迄今已發(fā)現(xiàn)了五種LAG-3配體:MHC II、半乳糖凝集素-3(Gal-3)、肝竇內(nèi)皮細胞凝集素(LSECtin)、α-突觸核蛋白原纖維(α-syn)和纖維蛋白原樣蛋白1(FGL1)。與其他配體不同,LAG-3結(jié)合α-syn與神經(jīng)系統(tǒng)中病理性α-syn纖維的細胞間傳遞有關(guān),與免疫反應無關(guān)。
盡管有報道稱,LAG-3可以高親和力結(jié)合MHCII,并通過阻止MHCII和CD4之間的相互作用來調(diào)節(jié)CD4+T細胞,但最近的研究表明,LAG-3與MHCII/肽復合物(pMHCII)的結(jié)合通過轉(zhuǎn)導抑制信號抑制CD4+T細胞。
此外,研究還發(fā)現(xiàn),大量表達pMHCII的APC通過LAG-3依賴機制抑制CD8+T細胞的激活。另外,其他配體包括Gal-3、LSECtin和FGL1與LAG-3結(jié)合,都可以對腫瘤微環(huán)境中的CD8+T細胞進行負性調(diào)節(jié)。
腫瘤內(nèi)CD8+T細胞和基質(zhì)細胞是Gal-3的主要來源,但Gal-3也可由多種類型的腫瘤細胞分泌。LSECtin或FGL1在正常生理條件下在肝臟中表達,在一些腫瘤細胞中高度上調(diào)。在腫瘤細胞中通過IL-6或IL-10可誘導LSECtin表達,或通過IL-4也可以在人類單核細胞來源的樹突狀細胞中誘導LSECtin表達。此外,L-6還增加人肝癌細胞中的FGL1的表達。未來的研究需要驗證這些配體的精確分子機制以及它們在LAG-3介導的T細胞抑制中的作用。
VISTA的配體
對于VISTA配體的研究長期處于空白狀態(tài)。然而,目前多個已發(fā)表的研究都強調(diào)了潛在的VISTA配體。最近,一項研究確定VSIG3(或 IgSF11)為VISTA配體,這種相互作用有助于抑制T細胞反應。由于VSIG3在造血細胞中的表達是無法檢測到的,這種相互作用在體內(nèi)的生理相關(guān)性仍有待驗證。
此外,有研究發(fā)現(xiàn),VISTA和P-選擇素糖蛋白配體-1(PSGL-1)之間存在pH依賴性相互作用。研究人員強調(diào)了VISTA細胞外結(jié)構(gòu)域的一個獨特特性,它富含組氨酸殘基。組氨酸的側(cè)鏈在酸性pH條件下發(fā)生脫質(zhì)子化,例如在TME中發(fā)現(xiàn)的側(cè)鏈,這種翻譯后修飾允許與 PSGL-1 結(jié)合。鑒于VISTA多聚體(包括 VISTA-Fc)只在酸性條件下與白細胞結(jié)合,這種翻譯后修飾在決定VISTA配體相互作用中的重要性是不可低估的。
對這一發(fā)現(xiàn)的熱情有多種原因。首先,PSGL-1和VISTA在調(diào)節(jié)T細胞活性和腫瘤免疫方面的作用越來越受到重視。其次,pH 和離子環(huán)境是調(diào)節(jié)免疫受體相互作用的一個新的和有價值的概念。這在離子環(huán)境在明顯影響T細胞免疫命運的腫瘤中尤為重要。更重要的是,這項研究提出了一種創(chuàng)新的策略來構(gòu)建pH選擇性抗體,即配體只針對pH失調(diào)的部位(如腫瘤)。
小結(jié)
在腫瘤微環(huán)境中,腫瘤細胞通過誘導表達和調(diào)控不同的ICR和ICL,建立了一個適宜生長的環(huán)境。隨著腫瘤的發(fā)展,ICRs同時受到共同因素的誘導,而相應ICLs的表達具有重疊但獨立的調(diào)控。此外,腫瘤微環(huán)境中存在多種調(diào)節(jié)因子,每種調(diào)節(jié)因子都可能對ICL表達產(chǎn)生不同的影響。
由于ICL表達模式可能指示免疫檢查點途徑的活動,個體間ICL的差異表達譜可用于預測免疫檢查點阻斷的治療反應。例如,許多研究表明PD-L1表達與PD-1阻斷劑的治療反應相關(guān)。因此,通過識別基于ICL的穩(wěn)健生物標記物,有可能實現(xiàn)更高的應答率和精確的免疫治療。
參考文獻:
1.Perspectives on immunecheckpoint ligands: expression, regulation, and clinical implications. BMB Rep. 2021Aug 31; 54(8): 403–412.
圖片新聞
最新活動更多
-
10 BD新浪潮
- 高級軟件工程師 廣東省/深圳市
- 自動化高級工程師 廣東省/深圳市
- 光器件研發(fā)工程師 福建省/福州市
- 銷售總監(jiān)(光器件) 北京市/海淀區(qū)
- 激光器高級銷售經(jīng)理 上海市/虹口區(qū)
- 光器件物理工程師 北京市/海淀區(qū)
- 激光研發(fā)工程師 北京市/昌平區(qū)
- 技術(shù)專家 廣東省/江門市
- 封裝工程師 北京市/海淀區(qū)
- 結(jié)構(gòu)工程師 廣東省/深圳市