T細胞在對抗癌癥的免疫防御中扮演著重要角色,其激活受T細胞、樹突狀細胞、腫瘤細胞和腫瘤微環(huán)境中巨噬細胞上配體-受體(ligand– receptor)相互作用的調(diào)節(jié)。這些受體-配體對(receptor–ligand pairs)被稱為免疫檢查點。圖1匯總了參與調(diào)節(jié)抗腫瘤免疫反應(yīng)的免疫檢查點分子[1]。
其中,CTLA-4、PD-1、TIM-3、LAG-3等屬于抑制性受體,作用是抑制T細胞的抗癌反應(yīng)。目前,靶向這類受體或其配體的一些抗體藥物已經(jīng)獲批上市,如大家熟知的PD-1/PD-L1抗體。
與抑制性受體相對的是“激活性受體“,包括4-1BB、GITR、OX40等,它們的作用是增強T細胞的抗腫瘤活性。
其中,4-1BB,也叫CD137或TNFRSF9,屬于TNF受體家族,主要表達在被激活的淋巴細胞表面,包括T細胞、B細胞和NK細胞。多項臨床前研究證明了靶向4-1BB的抗體的療效,一些藥物已經(jīng)在開展臨床試驗(見表1)。
表1 4-1BB相關(guān)的新藥研發(fā)進展
來源:醫(yī)藥魔方NextPharma
4-1BB目前已知的天然配體4-1BBL屬于II型跨膜蛋白,主要表達在抗原提呈細胞上,如樹突狀細胞、巨噬細胞、B細胞。利用配體激活4-1BB也可提高機體的抗腫瘤免疫應(yīng)答水平。
2月15日,最新發(fā)表于Cancer Research雜志于上的一項研究中[2],來自美國路易斯維爾大學的科學家們基于4-1BBL設(shè)計了一種重組嵌合蛋白SA-4-1BBL,該分子包含了小鼠4-1BBL的細胞外結(jié)構(gòu)域以及一種修改版的核心鏈霉親和素(streptavidin)。
動物實驗表明,單獨使用SA-4-1BBL能防止多種癌癥的發(fā)展。
具體來說,研究人員讓從未患過癌癥的小鼠接受SA-4-1BBL的單獨治療,然后在不同的時間間隔讓小鼠接受宮頸癌和肺癌腫瘤細胞的“挑戰(zhàn)”。結(jié)果顯示,SA-4-1BBL治療兩周后讓小鼠接受腫瘤細胞的“挑戰(zhàn)”,小鼠受到了最顯著的保護(即,阻止腫瘤在體內(nèi)發(fā)展)。SA-4-1BBL產(chǎn)生的癌癥免疫預防作用可持續(xù)8周以上。
這是非常令人驚訝的發(fā)現(xiàn),因為,一般來說,免疫系統(tǒng)是在腫瘤形成一定“規(guī)模”后才能識別出腫瘤的危險性,然后,產(chǎn)生適應(yīng)性的腫瘤特異性響應(yīng)來消滅被識別的腫瘤。
那么,SA-4-1BBL究竟是如何發(fā)揮癌癥“預防”作用的呢?
研究顯示,該分子通過激活CD4+ T細胞和先天NK細胞來產(chǎn)生腫瘤免疫監(jiān)視系統(tǒng),從而保護小鼠免受各種從未有過的癌癥的侵襲。這標志著,SA-4-1BBL具有癌癥免疫預防功能。
共聚焦顯微鏡圖像顯示,SA-4-1BBL(綠色)與免疫細胞(紅色)上的受體結(jié)合,從而啟動對抗癌癥的免疫激活級聯(lián)反應(yīng)。(圖片來源:Universityof Louisville)
科學家們認為,該研究的新奇之處是,他們證明,SA-4-1BBL能夠產(chǎn)生一種特殊的免疫反應(yīng),即,在體內(nèi)“巡邏”,尋找罕見腫瘤細胞的存在,并在癌癥在體內(nèi)“扎根”之前將其消滅。
“僅僅SA-4-1BBL給藥就可以阻止動物模型中腫瘤的形成,這很讓人欣喜。據(jù)我們所知,這是第一次有研究證明,一種免疫檢查點刺激劑(immune checkpoint stimulator)可通過單獨用藥,激活免疫監(jiān)視系統(tǒng),保護機體免受多種腫瘤的危害。”領(lǐng)導該研究的Haval Shirwan教授感慨道。
Shirwan教授等還認為,盡管該研究只在小鼠中測試了宮頸癌和肺癌,但由于SA-4-1BBL的保護性作用不涉及特定的腫瘤抗原,因此,它可能可有效預防多種腫瘤類型。
他們計劃進一步測試SA-4-1BBL的癌癥預防功能。不過,盡管這一概念很吸引人,但臨床試驗的設(shè)計對目標人群提出了挑戰(zhàn)??茖W家們希望,癌癥篩查技術(shù)和遺傳工具的進步可以幫助識別出患癌高風險個體,然后在這些個體以及檢測出癌前病變的人中測試SA-4-1BBL的作用。
美國一家名為FasCure Therapeutics的公司也參與了這項研究。公司的Esma S. Yolcu博士說:“我們對SA-4-1BBL產(chǎn)生癌癥免疫預防的可能性感到非常興奮。一方面,它的有效性不是只針對某些類型的腫瘤;另一方面,作為一種天然配體,它不會帶來**;此外,由于SA-4-1BBL激活的是先天免疫細胞,因此,對于它會帶來自身免疫的擔憂也大大降低。”
癌癥預防似乎聽起來比癌癥治療更值得期待,免疫療法真的會再次開辟新天地嗎?
我們拭目以待。
參考資料:
1# Immunestimulant molecule shown to prevent cancer
2# 高福/高山/田波合作團隊報道4-1BB激活型抗體藥物作用機制
3# Nature深度好文:如何邁向精準免疫治療時代?最全盤點給你詳細解答!
4# Nature綜述:全面回顧“免疫療法”最新進展?。ǜ揭粓D詳解新靶點)
5# 全球熱門靶點新藥研發(fā)進展(11):4-1BB激動劑
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