免疫检查点抑制剂已经成为癌症治疗的热门领域,其中以PD-1/PD-L1抑制剂为代表,已引起国内外数百家药企的竞相布局。但随着PD-1/PD-L1抑制剂临床应用的不断扩大,不但仅有少数患者得到良好治疗,而且还出现耐药性及严重不良反应。因此,急需找到新的靶点来弥补PD-1/PD-L1的不足,TIGIT、LAG-3、TIM-3、OX40等新兴免疫检查点渐渐崭露头角。
在美国的临床肿瘤学会(ASCO)年会上,Roche公布其TIGIT单克隆抗体的2期临床试验结果,引起广泛关注。而近日BMS与Agenus达成合作协议,以15.6亿美元引进Agenus研发的TIGIT双抗,让TIGIT靶点更加夺目。在国内,君实生物、百济神州等也有相关靶点抗体研发。
那么TIGIT到底是什么?为什么在众多免疫检查点蛋白中它能够脱颖而出,成为业界关注的热点呢?
01 TIGIT是什么?
众所众知,在T细胞表面存在许多重要的因子,他们对T细胞的活化、增殖和分化以及效应功能的发挥具有重要意义。相对于PD-1、PD-L1、CTLA-4等免疫检查点而言,TIGIT发现的时间较短,是一个比较新的分子,属于具有免疫抑制功能的细胞表面蛋白。
TIGIT的全称是T细胞免疫球蛋白和ITIM结构域蛋白(T cell immune receptor with Ig and ITIM domains),也称为WUCAM、Vstm3、VSIG9。它是一种抑制性受体,属于Ig超家族,具有许多免疫调节蛋白的特征性结构,比如:具有细胞外的免疫球蛋白结构域、I型跨膜结构、胞内的免疫受体酪氨酸抑制/激活基序(ITIM/ITAM)。
02 TIGIT功能轴与配体
TIGIT、CD155(PVR)、CD96、CD226等蛋白结构相似,统称为CD155家族。免疫检查点和它的配体之间一般是一对一或一对多的关系,但是TIGIT与CD226、CD96、CD112、CD155之间保持着一种“多对多”的关系。
Qin et al. Molecula
TIGIT参与了一个复杂的调控网络,涉及多个受体(如CD96、CD112R)、一个竞争性共刺激受体(CD226)和多个配体(如CD155、CD112)。因此,与CD28/CTLA-4/CD80/CD86通路有一些相似之处,抑制性受体和共刺激受体竞争性地与同一配体结合。
TIGIT、DNAM-1、CD96和CD112R在T细胞和自然杀伤(NK)细胞上表达。它们的配体CD155、CD112、CD113和CD111在抗原呈递细胞(APC)或肿瘤细胞上表达。TIGIT、CD112R和CD155通过细胞质尾将抑制信号传递至细胞,DNAM-1仍会传递激活信号。人CD96和小鼠CD96均包含ITIM结构域,但人CD96也包含YXXM基序。研究已显示CD96抑制小鼠T细胞和NK细胞,但YXXM基序可能会导致CD96在人和小鼠细胞中传递的信号差异。
Harjunpää, Clinical and Experimental Immunology
TIGIT可能以细胞外在方式,作为CD155的配体或以细胞内在方式通过干扰DNAM-1共刺激或通过直接将抑制信号传递至效应细胞来发挥作用。TIGIT和CD155分别是以同源二聚体的形式存在,然后TIGIT与CD155的同源二聚体再通过分子间相互作用发生结合。
CD155主要在DC细胞、T细胞、B细胞、巨噬细胞等免疫细胞表面表达,在非免疫细胞表面,比如肾、肺、胰腺等组织上也有少量表达。CD112在造血系统细胞和非造血系统细胞表面均广泛表达,但CD113只在非造血系统细胞表面表达。值得注意的是,CD155和CD112在许多恶性肿瘤,如结直肠癌、黑色素瘤表面高表达。
Manieri, Trends in
03 TIGIT的表达
TIGIT在多种免疫细胞类型上表达,每种类型可能具有不同的功能。TIGIT由活化的CD8+T和CD4+T细胞、自然杀伤(NK)细胞、调节性T细胞(Tregs)和滤泡辅助性T细胞表达,主要表达于T细胞和NK细胞。
TIGIT在调节性T细胞(Tregs),特别是肿瘤浸润性Tregs上的表达增强其免疫抑制功能,并具有间接作用,包括抑制促炎性细胞因子的产生。TIGIT还直接抑制CD8 T细胞的抗肿瘤效应子功能。当TIGIT与其中一种在肿瘤细胞中广泛表达的配体CD155(PVR)或CD112(PVRL2;Nectin 2)相互作用时,表达TIGIT的细胞毒性T细胞和自然杀伤(NK)细胞的免疫激活受到抑制。
TIGIT在初始CD45RA+CD4+ T细胞上不表达,当细胞活化后TIGIT表达上调;在静息的记忆性CD45RO+CD4+T细胞表达水平很低,用CD3和CD28抗体活化后表达明显上调,但在活化6天之后TIGIT的表达迅速降低。
04 TIGIT的抑制机制
TIGIT通过多种机制潜在地抑制固有和适应性免疫:
(1)TIGIT-CD155结合后,表达CD155的树突状细胞(DC)可能具有致耐受性,降低IL-12的产生和IL-10的增加。
(2)TIGIT抑制NK细胞脱颗粒、细胞因子生成和NK细胞介导的肿瘤细胞毒性。TIGIT作用于Tregs,增强免疫抑制功能和稳定性。
(3)TIGIT可以破坏细胞表面的DNAX辅助分子1(DNAM-1)顺式二聚化,从而阻止DNAM-1与CD155的相互作用。TIGIT阻碍CD155介导的CD226活化。
(4)与DNAM-1相比,TIGIT以更高的亲和力结合CD155,因此可能会与DNAM-1竞争而与CD155相互作用。
(5)TIGIT还可以通过其胞质尾直接将抑制信号传递给T细胞和NK细胞。
Chauvin, J Immunoth
TIGIT作为一种免疫抑制性受体,从发现至今才短短十几年,但已经作为免疫治疗的靶点进入临床试验。TIGIT是被寄予厚望的新的靶点,与PD-L1联合是未来有前途的抗癌治疗策略,两者可发挥协同抗肿瘤作用。同时由于TIGIT与CD96和CD112R竞争结合其配体,已有多项研究相关靶点与PD-1的组合疗法。因此,TIGIT及其相关因子将会成为肿瘤免疫治疗的潜在靶点,将会有更多的研究进行。
参考文献
1. Qin, et al. Novel immune checkpoint targets: moving beyond PD-1 and CTLA-4. Molecular cancer.
2. Harjunpää H, Guillerey C. TIGIT as an emerging immune checkpoint. Clinical & Experimental Immunology.
3. Chauvin J M , Zarour H M . TIGIT in cancer immunotherapy. Journal for ImmunoTherapy of Cancer.
4. Manieri N A, Chiang E Y, Grogan J L. TIGIT: a key inhibitor of the cancer immunity cycle. Trends in immunology.
5. Blake, et al.Molecular pathways: targeting CD96 and TIGIT for cancer immunotherapy.Clinical Cancer Research.