靶點(diǎn)說 | FGL1
前言
免疫檢查點(diǎn)(ICs)在調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)和介導(dǎo)自身免疫和炎癥中的T細(xì)胞功能障礙方面至關(guān)重要。然而,腫瘤細(xì)胞可以通過這些抑制途徑逃避免疫監(jiān)視。近年來,通過靶向CTLA-4和/或PD-1/PD-L1的免疫檢查點(diǎn)阻斷劑療法已用于臨床晚期腫瘤的治療,并取得了較高的客觀緩解率。但是只有20-30%的患者受益于免疫檢查點(diǎn)阻斷療法,其余患者表現(xiàn)出不同程度的原發(fā)性或適應(yīng)性耐藥。因此,人們逐漸將注意力轉(zhuǎn)向了其他有效的免疫檢查點(diǎn)途徑。
LAG3(CD223)是一種主要在T淋巴細(xì)胞表面表達(dá)的抑制性受體。LAG3與其配體的結(jié)合向激活的T細(xì)胞傳遞抑制信號(hào),防止免疫介導(dǎo)的組織損傷。LAG3的配體包括主要組織相容性復(fù)合體II(MHC II)、半乳糖凝集素-3、肝竇內(nèi)皮細(xì)胞凝集素(LSECtin)和FGL1。
FGL1,也稱為肝纖維蛋白原相關(guān)基因-1(LFIRE-1),是肝臟分泌的一種增殖和代謝相關(guān)因子。它作為一種新的LAG3配體出現(xiàn),能與LAG3結(jié)合形成獨(dú)立于PD-1/PD-L1的新免疫檢查點(diǎn)通路,導(dǎo)致T細(xì)胞耗竭和隨后的功能障礙,以及腫瘤細(xì)胞逃避免疫監(jiān)視。除了在肝臟和胰腺中相對(duì)較高的表達(dá)外, FGL1在腫瘤組織(包括肺、前列腺、黑色素瘤、結(jié)直腸、乳腺和腦腫瘤)中表達(dá)上調(diào)。因此,F(xiàn)GL1在臨床實(shí)踐中,特別是在非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)的靶向治療中,有可能成為另一個(gè)新的免疫檢查點(diǎn)靶點(diǎn)。
FGL1的結(jié)構(gòu)和功能
FGL1是一種約68KD大小的蛋白質(zhì),由二硫鍵連接的同型二聚體組成。其羧基末端包含β和γ亞單位,與纖維蛋白原高度同源。在正常生理?xiàng)l件下,F(xiàn)GL1主要由肝臟中的肝細(xì)胞分泌(其中一些可能也存在于胰腺中),F(xiàn)在很清楚,F(xiàn)GL1是肝細(xì)胞再生的產(chǎn)物,參與肝細(xì)胞有絲分裂和肝能量利用(包括脂質(zhì)代謝和血糖調(diào)節(jié))。除了上述功能外,F(xiàn)GL1還可以作為急性反應(yīng)物在血漿中檢測(cè)到,這意味著肝臟分泌的FGL1不僅作用于肝細(xì)胞(自分泌),而且作用于其他組織,如肌肉和棕色脂肪組織。在代謝因素(高血糖、高血脂、激素等)的刺激下,肝臟分泌FGL1并通過血液循環(huán)作用于棕色脂肪組織,調(diào)節(jié)代謝并維持體溫。此外,F(xiàn)GL1還作用于肌肉組織,影響成肌細(xì)胞對(duì)胰島素的敏感性。
鑒于FGL1是肝臟的一種生理分泌因子,其表達(dá)可被視為抵抗外源性損傷或刺激的自我保護(hù)機(jī)制。在IL-6和TGF-β等外源性因子誘導(dǎo)下,正常肝細(xì)胞通過STAT3和HNF-1α調(diào)節(jié)FGL1轉(zhuǎn)錄。這種高水平的FGL1可作用于C2C12細(xì)胞(成肌細(xì)胞),并通過磷酸化JNK途徑產(chǎn)生胰島素抵抗。此外,在2型糖尿病患者中,F(xiàn)GL1通過肝細(xì)胞依賴性細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(ERK)1/2途徑誘導(dǎo)HepG2細(xì)胞的胰島素抵抗。此外,在脂肪細(xì)胞中,細(xì)胞外FGL1通過典型的ERK1/2-C/EBPβ- PPARγ途徑誘導(dǎo)脂肪生成。
除了保護(hù)肝細(xì)胞(促進(jìn)再生和凋亡)和調(diào)節(jié)代謝外,F(xiàn)GL1表達(dá)還可以作為一些疾病(自身免疫、傳染病、急性炎癥等)的生物標(biāo)志物。
FGL1在癌癥發(fā)展中的作用
對(duì)腫瘤數(shù)據(jù)的分析表明,F(xiàn)GL1在肺癌、前列腺癌、黑色素瘤、結(jié)直腸癌、乳腺癌和腦瘤中表達(dá)上調(diào),但在胰腺癌、肝癌和頭頸癌中表達(dá)下調(diào)。
腫瘤進(jìn)展的過程伴隨著血管生成、侵襲和遷移的變化,腫瘤上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)與腫瘤細(xì)胞的侵襲和遷移行為密切相關(guān)。已有的臨床前研究已經(jīng)證實(shí)了FGL1與肺癌和胃癌中腫瘤EMT過程之間的相關(guān)性。
除了介導(dǎo)EMT過程外,F(xiàn)GL1還參與腫瘤增殖、凋亡以及輻射和藥物的敏感性。在非小細(xì)胞肺癌靶向耐藥性研究中評(píng)估了PC9/GR細(xì)胞的克隆增殖能力,數(shù)據(jù)顯示FGL1沉默后PC9/GR細(xì)胞的增殖顯著降低。此外,F(xiàn)GL1基因敲除可顯著抑制SGC-7901細(xì)胞的增殖。FGL1主要通過抑制AKT-mTOR通路來參與調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖。另一方面,在FGL1介導(dǎo)的吉非替尼耐藥機(jī)制中,發(fā)現(xiàn)FGL1通過PARP1/caspase-3途徑調(diào)節(jié)凋亡,這也證實(shí)了FGL1與腫瘤細(xì)胞對(duì)靶向EGFR酪氨酸激酶抑制劑(TKIs)的敏感性有關(guān)。
FGL1與腫瘤免疫逃逸
2019年,F(xiàn)GL1首次被確定為抑制性免疫檢查點(diǎn)受體LAG3的一種新的高親和力配體。大量基礎(chǔ)研究表明,LAG3和FGL1之間存在高親和力相互作用。在基因組尺度受體陣列(GSRA)系統(tǒng)中,F(xiàn)GL1是LAG3-Ig的主要結(jié)合蛋白,它們之間的相互作用穩(wěn)定、特異且跨物種保守。進(jìn)一步的結(jié)構(gòu)域缺失研究表明,F(xiàn)GL1中的纖維蛋白原樣結(jié)構(gòu)域(FD)和LAG3中的D1-D2結(jié)構(gòu)域參與FGL1和LAG3之間的MHC II非依賴性相互作用。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)表明,通過阻斷FGL1/LAG3的相互作用,可通過刺激TME中的腫瘤浸潤(rùn)淋巴細(xì)胞(TIL)激活和擴(kuò)增來促進(jìn)抗腫瘤免疫。
盡管FGL1/LAG3調(diào)節(jié)T細(xì)胞功能的具體機(jī)制尚不清楚,但FGL1阻斷劑與抗PD-1療法的協(xié)同抑制作用已在動(dòng)物模型中得到證實(shí)。此外,F(xiàn)GL1還是預(yù)測(cè)PD-1/PD-L1阻斷治療結(jié)果的潛在生物標(biāo)志物,據(jù)報(bào)道,血液中高FGL1水平與NSCLC和黑色素瘤患者抗PD-1/PD-L1治療的不良預(yù)后顯著相關(guān)。
研究發(fā)現(xiàn),F(xiàn)GL1/LAG3通路可獨(dú)立于PD-1/PD-L1通路發(fā)揮免疫抑制作用。與阻斷PD-1途徑相比,阻斷LAG-3在T細(xì)胞活化、增殖和IFN-γ分泌方面更為重要。在耐受條件下,通過PD-1/PD-L1和FGL1/LAG-3途徑的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)對(duì)CD8+T細(xì)胞亞群具有不同的功能后果,這種后果的最直接表現(xiàn)是產(chǎn)生三個(gè)LAG3和PD-1的表達(dá)和定位不一致的CD8+T細(xì)胞亞群。進(jìn)一步的細(xì)胞溶解功能分析表明,與PD-1高表達(dá)的T細(xì)胞亞群相比,LAG3高表達(dá)的T細(xì)胞亞群產(chǎn)生更高水平的細(xì)胞因子,尤其是IFN-γ、TNF-α和CD107,而與共刺激分子ICOS和4-1BB的表達(dá)無關(guān)。上述細(xì)胞因子產(chǎn)生模式的差異表明這兩種途徑的獨(dú)立性。此外,在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)使用抗FGL1/LAG-3作為單一療法或與抗PD-1/PD-L1療法聯(lián)合治療均具有腫瘤抑制作用。
因此,由于FGL1和LAG3之間的高親和力,F(xiàn)GL1/LAG3和PD-1/PD-L1可以獨(dú)立調(diào)節(jié)T細(xì)胞,阻斷這兩個(gè)檢查點(diǎn)可以產(chǎn)生協(xié)同抗腫瘤作用。
抗FGL在腫瘤治療中的應(yīng)用前景
FGL1/LAG3通路在癌癥發(fā)展過程中的免疫逃避中起著重要作用,抗FGL1可能有助于克服癌癥免疫治療耐藥性,成為一個(gè)有希望的新檢查點(diǎn)靶點(diǎn)。
FGL1由腫瘤細(xì)胞高表達(dá),較高的血漿FGL1水平與癌癥患者對(duì)ICIs的耐藥性和不良預(yù)后相關(guān)。臨床前動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明,阻斷FGL1的單克隆抗體以類似于抗LAG-3的方式刺激T細(xì)胞免疫。作為新發(fā)現(xiàn)的LAG3高親和力配體,F(xiàn)GL1有可能以不同于MHC II的作用方式與LAG3結(jié)合重新啟動(dòng)“免疫剎車”。此外,血漿中FGL1分泌水平是一個(gè)潛在的生物標(biāo)志物,可用于識(shí)別不會(huì)從ICI治療中獲益的患者。最后,F(xiàn)GL1有可能通過調(diào)節(jié)代謝程序中的PPARγ合成來誘導(dǎo)免疫抑制。
目前對(duì)FGL1通過TME免疫抑制誘導(dǎo)免疫治療抵抗的機(jī)制的認(rèn)識(shí)相對(duì)有限,仍需進(jìn)行更深入的研究。但已有研究發(fā)現(xiàn),F(xiàn)GL1與MDSC和Treg群體呈正相關(guān),與CD8+T細(xì)胞呈負(fù)相關(guān)。此外,F(xiàn)GL1通過獲得EMT表型與腫瘤細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。
盡管對(duì)FGL1的研究仍處于早期階段,但FGL1作為一種新的免疫檢查點(diǎn)分子,在臨床應(yīng)用中具有著廣闊的前景,特別是在NSCLC免疫治療中,這歸因于其在NSCLC細(xì)胞中的過表達(dá)以及與免疫調(diào)節(jié)、腫瘤新生血管形成、EMT進(jìn)展、耐藥性和轉(zhuǎn)移的密切關(guān)系。FGL1和LAG3在免疫學(xué)上的高親和力相互作用的新發(fā)現(xiàn)標(biāo)志著免疫檢查點(diǎn)阻斷療法研究的重大突破。在靶向CTLA-4和PD-1/PD-L1后,該策略作為第三代免疫檢查點(diǎn)阻斷劑具有巨大潛力。
目前,評(píng)估抗LAG-3和抗PD-1抗體協(xié)同效應(yīng)的多個(gè)臨床試驗(yàn)已取得顯著療效。而作為L(zhǎng)AG-3的另一個(gè)配體,抗FGL1的阻斷性抗體已經(jīng)在臨床前研究證明了單藥療效和與PD-1/PD-L1抗體的協(xié)同作用。此外,F(xiàn)GL1在IRAE方面可能比抗LAG-3具有更多優(yōu)勢(shì)。
小結(jié)
作為肝臟分泌的急性炎癥因子,F(xiàn)GL1在各種實(shí)體瘤中上調(diào),與腫瘤的EMT、增殖、凋亡和耐藥性以及不良預(yù)后有關(guān)。最重要的是,F(xiàn)GL1和抑制性受體LAG-3之間形成了一條不同于PD-1/PD-L1的免疫抑制途徑,通過靶向FGL1治療或與PD-1/PD-L1抗體聯(lián)合可以增強(qiáng)抗腫瘤效果。因此,F(xiàn)GL1作為一個(gè)新的免疫檢查點(diǎn)靶點(diǎn)顯示出顯著優(yōu)勢(shì),靶向FGL1是臨床試驗(yàn)中另一種有前途的免疫檢查點(diǎn)阻斷策略。針對(duì)FGL1的新治療策略應(yīng)在癌癥治療中進(jìn)一步探索。
參考文獻(xiàn):
1.Fibrinogen-like protein 1 (FGL1): the nextimmune checkpoint target. J Hematol Oncol. 2021; 14: 147.
原文標(biāo)題 : 靶點(diǎn)說 | FGL1
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