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淋巴细胞活化基因3分子生物学功能及其抗体药物临床应用研究进展

2019-06-03李新颖罗龙龙马远方

中国药理学与毒理学杂志 2019年1期
关键词:免疫抑制结构域单抗

刘 昊*,李新颖*,罗龙龙,马远方

(1.抗毒药物与毒理学国家重点实验室,北京 100850;军事科学院军事医学研究院 2.毒物药物研究所,3.军事认知与脑科学研究所,北京 100850;4.河南大学医学院细胞与分子免疫学实验室,河南 开封 475004)

免疫应答和免疫耐受是机体清除“异己”识别“自己”的重要生理现象,T 淋巴细胞作为细胞免疫重要组成成员,在抗肿瘤、抗感染和治疗自身免疫性疾病中发挥着重要作用。在T淋巴细胞的活化和耐受过程中存在2 类重要的分子,即免疫激活分子〔CD3/CD28,可诱导共刺激分子(inducible costimulator),CD27和糖皮质激素诱导的肿瘤坏死因子受体(tumor necrosis factor receptor,TNFR)〕和免疫抑制分子〔程序性细胞死亡蛋白1(programmed cell death protein 1,PD-1),淋巴细胞活化基因3(lymphocyte-activation gene-3,LAG-3),T细胞免疫球蛋白及黏蛋白分子3(T cell immunoglobulin domain and mucin domain-3,TIM-3),T细胞免疫球蛋白和ITIM结构域蛋白(T cell immunoglobulin and ITIM domain,TIGIT),T 细胞活化的V 域免疫球蛋白抑制因子(V-domain immunoglobulin suppressor of T-cell activation)和CD276〕,这2类分子在维持机体免疫应答与免疫耐受中发挥着重要作用,免疫学家将其形象地描述为免疫系统的“油门”和“刹车”分子。肿瘤在与机体的免疫系统抗衡的过程中产生了多种“诱骗”机制,如分泌白细胞介素10(interleukin-10,IL-10)和转化生长因子β(transforming growth factor-β,TGF-β)等免疫抑制因子,以减弱T细胞的杀伤能力,或通过上调免疫抑制受体来逃避免疫系统的识别。为了打破肿瘤微环境的抑制状态,研究者利用特异性抗体将免疫抑制的信号通路阻断,从而解除T淋巴细胞“失能”状态,进而增强其杀伤肿瘤细胞的活性。近年来,这类免疫抑制分子阻断型抗体药物如抗细胞毒T 淋巴细胞相关抗原4(cytotoxic T lymphocyte-associated antigen-4,CTLA4)抗体易普利单抗(Ipilimumab),抗PD-1抗体纳武单抗(Nivolumab)和帕博利珠单抗(Pembrolizumab),抗PD-L1 抗体阿替利珠单抗(Atezolizumab)、阿维鲁单抗(Avelumab)和度伐鲁单抗(Durvalumab)在临床实践中取得了巨大的突破,掀起了肿瘤免疫治疗基础研究和临床应用的热潮。LAG-3 作为免疫抑制分子的重要成员,在机体多种生理和病理过程中发挥关键作用。本文重点介绍LAG-3 分子的结构、功能及其与自身免疫性疾病、肿瘤、慢性感染性疾病和帕金森病等疾病之间的关系,并对靶向该分子的抗体药物在临床中的应用前景予以展望。

1 LAG-3结构和功能

1990年,Triebel 等[1]发现,在活化的自然杀伤细胞(natural killer cells,NK)和T 细胞膜表面存在一类全新的免疫球蛋白超家族分子,并命名为LAG-3 分子,该分子是由498 个氨基酸组成的Ⅰ型跨膜蛋白。LAG-3 分子基因定位于人12 号染色体(20p13.3)上,与CD4分子基因相邻,且二者具有相同的外显子和内含子。虽然二者的氨基酸序列同源性只有约20%,但LAG-3 分子与CD4 分子在结构上具有较高的相似性。

LAG-3 分子由胞外区、跨膜区和胞浆区组成,分子质量为70 ku。其中,胞外区由4个免疫球蛋白超家族样结构域(D1~D4)组成。D1 属于V 系免疫球蛋白超家族,而D2,D3 和D4 属于C 系免疫球蛋白超家族。D1 区中含有1 个富含脯氨酸的环状结构(约30个氨基酸),与主要组织相容性复合体Ⅱ类分子(major histocompatibility complex Ⅱ,MHCⅡ)特异性结合。在D1 和D3 结构域以及D2 和D4结构域之间有一些重复的氨基酸序列,可能是由2个IgSF 域基因复制而成的4 个结构域。与其他免疫抑制分子不同的是,LAG-3胞浆区不含免疫酪氨酸抑制基序或免疫酪氨酸转换基序。胞浆区由3部分组成:①丝氨酸磷酸化位点(人LAG-3分子含有2个丝氨酸,小鼠含有1 个丝氨酸位点),可作为蛋白激酶C磷酸化的底物;②多个谷氨酸/脯氨酸(glutamic acid/proline,EP)重复单元;③保守的KIEELE 基序,所有灵长类动物、小鼠和大鼠都具有的保守的KIEELE基序。

研究结果表明,LAG-3 通过D1 结构域形成二聚体分子,与抗原递呈细胞(antigen presenting cell,APC)表面MHC Ⅱ分子特异性结合[2]。尽管LAG-3 二聚化相对较弱,但二聚化是LAG-3 结合MHC Ⅱ分子的必要形式。生理状态下,LAG-3 能够被细胞内金属蛋白酶ADAM10/17切割,在D4结构域近膜区断裂,形成可溶性LAG-3 单体,维持细胞膜上LAG-3 表达的相对平衡。可溶性LAG-3 与膜表达LAG-3 分子在免疫信号通路中具有不同的功能。研究表明,血清中高水平的可溶性LAG-3是Th1细胞免疫应答生物标志物[3]。在一组246例转移性激素受体阳性乳腺癌免疫治疗临床试验中,血清中含有可溶性LAG-3 的患者相对于无可溶性LAG-3的患者,在无病生存期以及总生存期上具有更好的预后表现,提示血清中可溶性LAG-3的表达有望作为靶向LAG-3 免疫治疗的生物标志物。可溶性LAG-3 与MHCⅡ分子结合后,可诱导未成熟的树突状细胞(dendritic cells,DC)胞内蛋白磷酸化,从而促进DC 成熟,这一特性被用于疫苗的佐剂,有效地增强抗原免疫效果;或直接作为DC成熟的刺激剂,用于抗肿瘤治疗。

2 LAG-3分子的配体

2.1 主要组织相容性复合体Ⅱ类分子

LAG-3 与CD4 分子结构的高度同源性使得MHC Ⅱ类分子同样也是LAG-3 分子的配体。MHC Ⅱ类分子主要表达于B 细胞、单核-巨噬细胞和DC等APC 上,其功能主要是在免疫应答的始动阶段将经过处理的抗原片段递呈给CD4+T细胞,进而产生特异性的细胞免疫应答。LAG-3与MHC Ⅱ类分子的结合位置位于D1结构域中富含脯氨酸的环状结构中。而且LAG-3与MHC Ⅱ类分子的亲和力(Kd:60 nmol·L-1)是CD4 分子的100 倍[4],表明LAG-3分子能够有效竞争CD4与MHC Ⅱ类分子的结合,有效抑制T细胞活化。

有研究表明,人黑色素瘤细胞同样表达MHC Ⅱ类分子,在黑色素瘤浸润性CD4+T淋巴细胞表面通常高表达LAG-3等免疫抑制分子,从而导致肿瘤微环境中的CD4+T淋巴细胞失能,该机制也被认为是肿瘤细胞逃逸免疫系统杀伤的关键因素之一[5]。因此,通过设计靶向LAG-3分子的抗体能有效阻断肿瘤细胞表面MHCⅡ类分子与CD4+T 细胞表面LAG-3 分子的结合,增强肿瘤微环境中的免疫应答,发挥有效的抗肿瘤活性。

2.2 其他分子配体

在肿瘤微环境中,LAG-3 分子同样能够下调CD8+T 细胞的活性。但LAG-3 分子究竟是如何影响不表达MHCⅡ类分子的CD8+T细胞的活性?有假设认为可能存在其他LAG-3分子配体(图1)。进一步研究揭示了LAG-3 分子2 个新配体分子:肝窦内皮细胞凝集素(LSECtin)分子和半乳糖凝集素3(galectin-3)分子。LSECtin 是一类新的C-型凝集素家族糖识别分子,属于DC-SIGN 家族成员,该分子通常表达在肝或黑色素瘤细胞表面,抑制T 细胞依赖的抗肿瘤活性。在黑色素瘤微环境中,LSECtin与LAG-3 分子结合能够抑制抗原特异性T 细胞分泌干扰素γ(interferon-γ,IFN-γ),从而抑制T 细胞的抗肿瘤活性[6-7]。半乳糖凝集素3 分子属于凝集素家族成员,该分子参与了细胞黏附、细胞生长与分化、细胞周期与凋亡等重要的生物学过程。大量研究表明,该分子与癌症、炎症、心脏病和脑卒中等疾病均密切相关。高度糖基化的LAG-3 分子能够与CD8+T 细胞活化相关的半乳糖凝集素3 分子结合,导致CD8+T 细胞分泌IFN-γ 受到抑制,从而减弱CD8+T细胞的免疫应答[8-9]。

3 LAG-3免疫抑制的分子机制

通常,LAG-3 表达在活化的T 细胞和NK 细胞表面,维持免疫应答稳态,防止免疫反应过激或自身免疫性疾病的发生。与PD-1 分子相似,LAG-3分子在T细胞活化24 h后便能检测到,并且在48 h后达到峰值。而在肿瘤微环境或慢性感染性疾病中,持续的T细胞活化会共表达免疫抑制性分子,如LAG-3,PD-1,TIM-3,TIGIT和CD160等,导致T细胞失能甚至凋亡,这是肿瘤和慢性感染性疾病逃逸免疫系统杀伤的“诱骗性机制”。

与PD-1及其他免疫抑制分子不同的是,LAG-3具有独特的胞浆结构域,含有一个独特的EP 重复单元基序。早期研究表明,LAG-3相关蛋白可能与LAG-3 结合,介导LAG-3 分子与CD3,CD4 或CD8共定位形成免疫突触,并产生共刺激信号[10]。尽管最初认为EP重复单元是LAG-3下游信号的关键基序,但是突变结果显示,该结构域并不是LAG-3 发挥功能的关键位置[11]。LAG-3分子中KIEELE基序在多个物种中保守,缺乏KIEELE 结构域的LAG-3分子不能正常产生对T 细胞的抑制作用,预示该基序可能与LAG-3 下游抑制信号密切相关[12]。但目前LAG-3下游信号转导的机制仍然不清楚。

4 LAG-3生物学功能

4.1 LAG-3分子在调节免疫稳态中的作用

免疫抑制性受体分子对于维持机体免疫稳态起着重要的作用。T 淋巴细胞活化到一定程度时,免疫抑制性分子如LAG-3,CTLA-4和PD-1表达上调,维持免疫应答处于稳态。在空间上,LAG-3 分子表达于CD4+T,CD8+T和调节性T细胞(regulatory T cells,Treg)等淋巴细胞表面,与CD4+T细胞活化第一信号轴“CD3-TCR-MHCⅡ”中MHCⅡ分子特异性结合,一方面阻断T细胞活化的信号转导通路,另一方面LAG-3 分子胞内段产生免疫抑制信号下调CD4+T细胞活性[13]。同样,也有研究表明,LAG-3分子能够促进Treg细胞分化,参与信号转导及转录激活因子5下游信号,从而增强Treg细胞的抑制作用[14]。因此,LAG-3分子在调节免疫稳态中发挥关键作用。

在多个自身免疫疾病动物模型中,LAG-3基因阻断或缺失将加速自身免疫疾病的进展。如在非肥胖型糖尿病小鼠模型中,缺失LAG-3基因的小鼠糖尿病的发病进程加速。小鼠胰岛细胞周围浸润性CD4+T 和CD8+T 细胞明显增加,加速破坏胰岛细胞,最终小鼠100%产生糖尿病[15]。在汞诱导的自身免疫小鼠模型中,注射抗LAG-3抗体能增强自身抗体的分泌和外周血IgE 水平;而在LAG-3基因缺失小鼠模型中,汞诱导产生大量IL-6,IL-4和IFN-γ,加速自身免疫疾病的发生[16]。LAG-3 分子还与其他免疫抑制分子共同参与免疫稳态和自身免疫疾病的发生,在PD-1和LAG-3基因敲除C57BL/6 小鼠实验中,LAG-3-/-PD-1-/-小鼠快速进展为多器官自身免疫细胞浸润性损伤,并最终导致小鼠产生致死性自身免疫性疾病。而LAG-3-/-或PD-1-/-单基因敲除小鼠并没有导致小鼠死亡。而且,LAG-3-/-PD-1-/-小鼠移植瘤模型中,肿瘤消退的速度明显快于LAG-3-/-或者PD-1-/-单基因敲除小鼠。预示LAG-3和PD-1分子在维持自身免疫稳态以及诱导自身免疫性疾病中有较明显的协同作用,为肿瘤的联合治疗提供明确的治疗思路[17]。

4.2 LAG-3在肿瘤发生发展中的作用

在许多肿瘤患者样品中,肿瘤微环境中淋巴细胞LAG-3 表达上调或者与其他免疫检查点分子如PD-1,TIM-3 和CTLA-4 等共表达是肿瘤逃逸免疫杀伤和监视的重要分子机制。例如,在卵巢癌中,肿瘤浸润的纽约食管鳞状细胞癌1抗原(NY-ESO-1)特异性CD8+T细胞表达高水平的PD-1和LAG-3,产生IFN-γ 和TNF-α 的能力降低,导致淋巴细胞耗竭。同时阻断上述2 种免疫抑制通路显著改善CD8+T 细胞增殖及IFN-γ 和TNF-α 细胞因子产生[18]。同样,与外周血淋巴细胞上的表达相比,从黑色素瘤转移患者中分离的黑色素瘤抗原特异性T细胞在LAG-3 及其他免疫检查点分子CTLA-4 和TIM-3 表达明显上调[19]。在结肠癌中,与微卫星稳定性肿瘤相比,LAG-3 及其他免疫检查点分子如PD-1、CTLA-4 和吲哚胺2,3-双加氧酶在微卫星不稳定性(microsatellite instability)肿瘤中表达较高。因此,微卫星不稳定性肿瘤患者更易从免疫检查点抑制剂治疗中获益[20]。

早期研究表明,LAG-3抗体单用治疗肿瘤效果不佳,而LAG-3 抗体与PD-1 抗体联合使用具有更好的抑瘤效果[17,21-22]。近年来研究表明,在多种类型的肿瘤免疫微环境或耐药患者中,PD-1和LAG-3分子具有共表达现象[23]。在3种不同的小鼠移植瘤模型中,LAG-3和PD-1在肿瘤浸润CD4+T和CD8+T细胞上共表达,并且阻断这2种通路对CD8+T抗肿瘤细胞应答具有协同效应[17]。同样,在卵巢癌患者抗原特异性CD8+T 细胞上发现LAG-3 和PD-1 的共表达,两者的共阻断导致细胞增殖和细胞因子大量表达[24]。也有研究表明,三阴性乳腺癌组织中高水平的LAG-3 和PD-L1 共表达预示预后不良。因此,利用不同的LAG-3抗体和PD-1抗体联合治疗多种实体瘤的临床试验正在进行。2017年欧洲临床肿瘤学协会(European Society for Medical Oncology)上,美国百时美施贵宝(Bristol-Myers Squibb,BMS)公司公布了1项黑色素瘤1/2a期临床研究结果(临床试验注册号NCT01968109),对于PD-1抗体治疗无效的黑色素瘤患者,纳武单抗(抗PD-1 抗体)和Relatlimab(抗LAG-3抗体)联合治疗的客观缓解率(objective response rate,ORR)为16%,疾病控制率为45%,且联合治疗在安全性方面与纳武单抗单药相似。

治疗性疫苗,特别是DC疫苗,是一种诱导T细胞应答的治疗策略。DC 和T 细胞的相互作用依赖于受体-配体相互作用以及各种免疫检查点的参与。研究者试图研究成熟DC 刺激T 细胞后阻断PD-1,HVEM,CD244,TIM-3 和LAG-3 对T 细胞增殖及细胞因子的分泌。研究结果显示,相较于阻断其他免疫检查点而言,阻断LAG-3能够更好地激活CD4+T和CD8+T细胞增殖并分泌大量的IFN-γ,这种效应甚至优于对PD-1/PD-L1的阻断效果[25]。因此,DC 疫苗联合LAG-3 阻断剂将成为一种潜在的免疫联合治疗方法。

与淋巴细胞膜表面LAG-3分子截然不同的是,可溶性LAG-3 分子可以作为一种免疫增强剂刺激免疫系统。IMP321 是一种LAG-3 融合蛋白药物,该药由LAG-3 胞外段4 个结构域与人IgG1的恒定区Fc形成融合蛋白LAG-3-Ig。机制上,LAG-3-Ig分子能够特异性结合APC(如DC)表面MHCⅡ类分子,诱导细胞CD80/86 分子表达上调,同时表达IL-12和TNF-α等细胞因子,促进DC成熟。成熟的DC 通过抗原递呈活化初始型T 细胞并驱动免疫反应向Th1型免疫应答偏移,从而增强特异性抗肿瘤细胞免疫[26]。

4.3 LAG-3在慢性病毒感染中的作用

慢性病毒感染通常导致T细胞衰竭。T细胞衰竭的分子机制虽仍未完全阐明,但多种抑制分子表达上调是T 细胞衰竭的重要因素之一。Blackburn等[27]研究发现,CD8+T细胞的衰竭受多种抑制性受体的负性调控,且T 细胞的衰竭程度与体内病毒感染的滴度呈正相关。在淋巴细胞性脉络丛脑膜炎病毒感染小鼠模型中,利用抗体共阻断PD-1 和LAG-3,可协同增强T 细胞反应并降低小鼠体内病毒载量。在结核病中,可溶性LAG-3在暴露于细菌的健康人和具有良好预后的结核病患者中均升高,表明可溶性LAG-3可调节结核分枝杆菌中的抗细菌免疫应答[28]。T细胞在人类免疫缺陷病毒1(human immunodeficiency virus-1,HIV-1)感染期间出现功能缺陷,部分原因是PD-1 和CTLA-4 的上调。然而,LAG-3 在HIV 感染中同样扮演着重要的角色。研究表明,在HIV 感染期间,外周血和淋巴结中LAG-3表达显著增加,且LAG-3在CD4+T和CD8+T细胞表达水平与疾病进展成正相关。而体外阻断LAG-3,HIV 特异性CD4+T 和CD8+T 细胞应答显著增强。此外,研究者还发现,LAG-3和PD-1在不同的T 细胞亚群中共同表达[29]。LAG-3 分子对于HIV 感染患者的先天免疫系统具有抑制效应。在HIV 感染患者中,恒定自然杀伤T 细胞(invariant natural killer T,iNKT)细胞因子产生模式发生改变,而LAG-3 的表达与iNKT 功能障碍密切相关。在治疗期间,LAG-3的持续表达会导致先天免疫重建障碍。因此,靶向LAG-3通路可辅助重建HIV感染患者的先天免疫系统功能[30]。上述研究表明,LAG-3分子在HIV慢性感染中发挥重要的作用。因此,LAG-3是HIV感染患者免疫重建的重要靶标,而且同时阻断LAG-3和PD-1通路能够协同增强T 细胞介导的免疫应答。

4.4 LAG-3有望成为帕金森病的治疗靶点

近期报道,LAG-3 分子与帕金森病密切相关。帕金森病的进展伴随着错误折叠的α突触核蛋白聚集体在脑细胞之间的扩散,诱导正常的α 突触核蛋白发生聚集,从专司运动和基本功能的“低级”脑结构移动到与记忆和思考有关的“高级”脑区域。正常情况下,α 突触核蛋白聚集体无法进入细胞。因此,α 突触核蛋白聚集体在细胞间的传递必然依赖细胞膜外表面转膜受体的参与。研究人员从352种跨膜蛋白中筛选出α突触核蛋白聚集体的受体分子LAG-3,并证明了该分子是介导α 突触核蛋白聚集体在脑细胞之间扩散的“桥梁”分子,用抗体阻断培养的神经元细胞上的LAG-3 分子能够有效抑制α突触核蛋白聚集体向细胞内传递。因此,靶向LAG-3分子有望成为帕金森病的治疗靶点[31]。

5 LAG-3抗体药物临床应用研究

5.1 LAG-3抗体药物研发格局

目前有7 种LAG-3 抗体药物进入临床研究阶段,包括美国MacroGenics公司的MGD013(PD-1/LAG-3双特异性抗体)、美国Tesaro公司的TSR-033、美国BMS 公司的Relatlimab(研发代码为BMS-986016,最初由Medarex 公司开发)、英国葛兰素史克公司的GSK2831781、瑞士诺华公司的LAG525、德国默克公司的MK-4280 以及美国再生元公司的REGN3767。在临床研究中,绝大多数是将LAG-3抗体与PD-1抗体进行联合用药治疗多种血液瘤和实体瘤(表1)。

在这些在研项目中,百时美施贵宝的Relatlimab进展最快,目前已开展了10 个临床研究,绝大多数是以Relatlimab 与纳武单抗进行联合用药,用于治疗血液瘤、黑色素瘤、神经胶质母细胞瘤、肾细胞癌和非小细胞肺癌等肿瘤。在1 项实体瘤临床试验中,Relatlimab与纳武单抗联用治疗黑色素瘤,肿瘤周围免疫细胞中表达LAG-3 的患者对Relatlimab和纳武单抗组合疗法的ORR 为18%,而浸润性淋巴细胞LAG-3 表达水平低于1%的患者的ORR 仅为5%。这一结果确认了Relatlimab 与纳武单抗的组合对携带表达LAG-3 免疫细胞的肿瘤患者具有更优的治疗效果。同时,Relatlimab 与纳武单抗组合疗法的安全性与纳武单抗单一疗法的安全性相似。除此之外,葛兰素史克、诺华、再生元和默克等大公司的LAG-3抗体也相继进入临床研究阶段,且均采用与PD-1抗体联合用药的临床开发策略。值得一提的是,葛兰素史克开发的GSK2831781恒定区选用IgG1结构,同时采用岩藻糖工程改造哺乳动物细胞表达,试图通过增强抗体依赖性细胞介导的细胞毒性效应杀死表达LAG-3的免疫细胞,治疗自身免疫性疾病。目前,该抗体药物处于Ⅰ期临床,用于治疗斑块型银屑病。澳大利亚Prima BioMed 公司的IMP761 是LAG-3 激活型抗体,在自身免疫患者中,抗体能够下调自身免疫反应的LAG-3+T细胞活性,防止炎症反应和组织损伤。

在PD-1和LAG-3双特异性抗体开发方面,美国MacroGenics 和英国F-star 生物技术公司显示了独特的的研发策略。MacroGenics 公司利用双亲和重新定位(dual-affinity re-targeting)平台研发出同时与PD-1和LAG-3分子特异性结合的四价双功能抗体分子。初步非临床研究数据表明,MGD013的体内外生物学活性明显优于纳武单抗(抗PD-1)和25F7(抗LAG-3)单药,在激活T细胞方面更是优于2种抗体联用,目前该药物已处于Ⅰ期临床阶段,用于治疗恶性肿瘤。英国生物技术公司F-star则采用独特的抗体研发平台,在抗体的恒定区Fc端引入全新LAG-3抗原结合位点(Fcab),同时抗体的可变区识别PD-L1 抗原。这种巧妙的结构设计在保证抗体“Y”字型结构不变的情况下,在Fc端引入另一个抗原结合位点,构成三价结构的双功能抗体。非临床研究数据显示,该药物分子的体外抑瘤效果优于2种单抗联用。

表1 国外LAG-3分子抗体药物及其与抗PD-1/PD-L1抗体临床联合应用的研究概况

相对于国外制药公司火热推进LAG-3 抗体药物临床研发来说,国内公司仍然处于“跟跑”或“模仿”阶段。考虑到LAG-3 抗体和PD-1 抗体临床上的协同治疗效果,国内不少企业已经开始布局LAG-3抗体药物的开发,不过目前仍处于分子发现和非临床研究阶段。

5.2 LAG-3融合蛋白

澳大利亚Prima BioMed 公司的候选药物分子IMP321最初作为乙肝疫苗的佐剂。随着肿瘤免疫疗法的火热进行,IMP321逐渐转向肿瘤治疗领域,作为抗肿瘤相关免疫细胞的激活剂。结构上,该药由LAG-3 胞外段4 个结构域与人IgG1的恒定区Fc形成融合蛋白LAG-3-Ig。机制上,LAG-3分子能够特异性结合APC(如DC)表面MHCⅡ分子,诱导细胞CD80/86分子表达上调,同时表达IL-12和TNF-α等细胞因子,促进DC 发生形态改变并经历细胞成熟,成熟的DC 通过抗原递呈能够活化初始型T 细胞并驱动免疫反应偏向Th1型免疫应答,最终增强特异性抗肿瘤细胞免疫[32]。

在1 项Ⅰ期临床试验中(临床试验注册号NCT00349934),IMP321 联合紫杉醇用于治疗转移性乳腺癌。与以往紫杉醇单药治疗相比,紫杉醇联合高剂量IMP321 的患者中产生了更强、更持久的免疫应答,且患者血清中初级靶细胞和次级靶细胞的生物学表型在治疗前后有明显的表型差别。APC(DC 和单核细胞)MHCⅡ类分子表达上调,且活化的APC 具有更长的持续效应(至少3 个月)。二级靶细胞如NK 和CD8+T 细胞在体内的比例有所增加,50%患者产生了主动应答,肿瘤体积缩小。治疗6个月后,相比紫杉醇单药治疗,90%患者产生积极的临床意义。基于Ⅰ期临床的试验结果,Prima BioMed 公司开展了多中心、随机双盲Ⅱ期临床试验(临床试验注册号NCT0261483)。招募211 例激素受体阳性转移性乳腺癌,按照1∶1 比例分为紫杉醇+IMP321组和紫杉醇+安慰剂组。试验过程中以无进展生存期(progress free survival)作为主要终点,并监控肿瘤浸润免疫细胞活化状态以及肿瘤细胞的分子表达谱。

尽管PD-1/PD-L1拮抗剂在临床上取得了巨大的突破,但不可否认的是,PD-1/PD-L1拮抗剂对一般实体瘤单药有效性只有15%~20%,因此衍生出多种免疫组合疗法,旨在提高患者的应答效率。近期开展的一项针对黑色素瘤的Ⅰ期临床试验(临床试验注册号NCT02676869),采用IMP321 联合帕博利珠单抗的治疗策略,旨在活化APC的同时释放免疫检查点“刹车”分子PD-1,从而增强肿瘤免疫应答,提高帕博利珠单抗单药治疗的主观应答率。初步结果显示,在帕博利珠单抗单药治疗无应答或弱应答患者中,IMP321+帕博利珠单抗联合治疗组中,58%患者肿瘤体积缩小,表明IMP321 作为APC活化分子,与免疫检查点抑制剂帕博利珠单抗具有良好的协同效应。2013年,国内药企亿腾医药引进IMP321中国区权益;2017年7月,亿腾医药联合药明生物进行临床申报,采用IMP321 与化疗药物联合用药增强化疗药物的治疗效果。

6 展望

LAG-3 分子作为一类重要的免疫负性调节分子,参与了自身免疫病、慢性感染性疾病、肿瘤甚至神经退变性疾病的发生发展。目前,多种临床试验采用LAG-3 抗体单用或与PD-1 抗体联合用药,已取得了一定的疗效。然而,仍有许多重要问题亟需解决。①LAG-3 下游信号通路如何调控淋巴细胞的功能抑制?②LAG-3 不同配体的作用机制以及各配体之间是否存在结构与功能相关性?③如何理解可溶性LAG-3 能够增强免疫效应功能而膜表达的LAG-3 分子却抑制淋巴细胞活化?④LAG-3与PD-1协同作用的分子机制是什么?与其他免疫检查点是否同样存在协同作用?解决这些关键问题将更全面地了解LAG-3的生物学功能,有助于优化LAG-3靶向治疗策略,提高疾病的治疗效果。

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