TIGIT与抗肿瘤免疫①

吴红艳 杨建林

(三峡大学肿瘤微环境与免疫治疗湖北省重点实验室，宜昌 443002)

共抑制或免疫检查点受体，如CTLA-4和PD-1，在免疫细胞上表达以限制免疫应答和阻止免疫病理进程。阻断共抑制受体PD-1和CTLA-4已经成功地治疗了几种肿瘤。然而许多肿瘤患者对这些疗法并没有反应，所以研究者希望能靶向新的共抑制受体。TIGIT(T细胞免疫球蛋白和ITIM结构域)是共抑制受体，TIGIT、CD226及其配体形成的途径类似于B7-CD28-CTLA-4[1,2]。最近的研究表明针对TIGIT的治疗方法是很有潜力的免疫治疗方法。本文将综述TIGIT在抗肿瘤免疫方面的应用。

1 TIGIT的发现，表达及配体

TIGIT是CD28家族新成员，其在2009年由三个不同的研究小组通过生物信息学确认[3-5]。TIGIT表达在活化的传统αβT细胞上，也在记忆T细胞、调节T细胞、滤泡辅助细胞及NKT细胞上表达[6,7]。除T细胞外，TIGIT还表达在NK细胞上[8]，其中，在小鼠NK细胞上是诱导表达，在人NK细胞上是组成性表达。TIGIT结合两个配体CD155和CD112[6,9]。CD155和CD112表达在DC细胞、T细胞和其他细胞如肿瘤细胞上。TIGIT与CD155的亲和力高于与CD112的亲和力。TIGIT:CD112相互作用是否介导抑制功能有待于进一步确定。

CD226、CD96及TIGIT可与相应配体一起形成通路。在这个通路中CD226传递活化信号，而CD96和TIGIT传递抑制信号[10]。CD226、TIGIT及其配体形成的途径让人联想到B7-CD28-CTLA-4途径。如CTLA-4，TIGIT以比CD226高得多的亲和力结合其配体并且可以剂量依赖的方式抑制CD226和CD155之间的相互作用。研究表明TIGIT不仅与CD226竞争配体，而且也可以直接结合CD226并破坏其同源二聚化，从而破坏其共刺激作用。然而，尚不清楚TIGIT和CD226在发炎组织部位的T细胞上共表达的程度。

除了直接作用于T细胞和NK细胞外，TIGIT还通过触发DC上CD155间接抑制免疫应答。 CD155的细胞质中含有基于免疫受体酪氨酸的抑制基序(ITIM)，TIGIT与CD155结合，可抑制IL-12p40的产生导致免疫耐受[11,12]。但CD155与CD96或CD226结合为何不能同样诱导免疫耐受尚未明确。

2 TIGIT结构与信号

TIGIT具有细胞外Ig可变区、1型跨膜结构域和胞内区，胞内区含有ITIM和酪氨酸尾巴样基序(ITT)[11]。虽然这些基序在小鼠和人类之间是保守的，但哪些基序为TIGIT信号转导所需尚不清楚。到目前为止，有关TIGIT信号通路的研究主要在NK细胞上。在鼠NK细胞，ITT样基序(Y227)和ITIM基序(Y233)上的酪氨酸磷酸化残基都突变时，TIGIT的抑制功能丢失[13]。在人NK细胞，磷酸化的ITT样基序Y225能与细胞溶质适配器生长因子受体结合蛋白2(Grb2)结合，而Grb2可募集含SH2的肌醇磷酸酶-1(SHIP1)。SHIP1能抑制磷酸肌醇3激酶(PI3K)和丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路。酪氨酸磷酸化的ITT样基序可以进一步与β-抑制蛋白2结合并募集SHIP1以损害TRAF6自身泛素和NF-κB的活化。对人类NK细胞的研究表明ITIM中Y231磷酸化和ITT样基序中的Y225磷酸化与TIGIT功能相关[14,15]。

3 TIGIT与抗肿瘤免疫

CD8+T细胞、CD4+T细胞及NK细胞在抗肿瘤免疫中发挥着非常重要的作用，关于TIGIT与抗肿瘤免疫，本文主要探讨TIGIT对上述三种细胞介导的免疫功能的影响。

3.1TIGIT与CD8+T细胞免疫 Guillerey等[16]研究靶向TIGIT在治疗多发性骨髓瘤中的潜在作用时，发现C57BL/6野生型小鼠TIGIT+CD8+T细胞的百分比与骨髓瘤负荷相关。且TIGIT表达在 30%～40%的骨髓CD4+FoxP3+调节性T细胞上。新诊断或复发的骨髓瘤患者骨髓CD8+T细胞上表达高水平的TIGIT。与其他抑制性分子相比，TIGIT更易于表达在骨髓瘤CD8+T细胞上，且主要表达在记忆性CD8+T细胞上。进一步研究表明TIGIT+T细胞分泌细胞因子TNF-α和IFN-γ的能力减弱，此外，骨髓瘤患者TIGIT+CD8+T细胞杀伤靶细胞能力及增殖能力均减弱。为研究TIGIT在骨髓瘤发病机制中的作用，Guillerey等[16]将骨髓瘤VK12652细胞分别注入野生型和TIGIT-/-小鼠体内，6周后，野生型小鼠的M蛋白水平明显高于TIGIT-/-小鼠。用抗TIGIT单抗治疗可显著减少VK12652 MM模型小鼠的肿瘤负荷及延长荷瘤鼠的寿命。且用单抗阻断TIGIT功能后，多发性骨髓瘤患者CD8+T细胞分泌细胞因子和脱颗粒的能力增强。

自体干细胞移植(SCT)仍然是多发性骨髓瘤患者的标准治疗方法，可延长无进展生存期。一小部分患者可实现疾病的长期控制，但大多数患者最终复发。Minnie等[17]研究发现，使用针对PD-1或TIGIT的单克隆抗体的阻断抑制性受体显著延长SCT后的骨髓瘤控制。此外，来自多发性骨髓瘤复发小鼠的CD8+T细胞表现出高IL-10分泌，其与TIGIT和PD-1表达增加有关。结果表明PD-1或TIGIT 阻滞可与SCT联合应用作为治疗骨髓瘤的有效疗法。

除了多发性骨髓瘤，Lu等[18]的数据显示胃癌患者TIGIT和PD1阻断可增强疫苗诱导的CTL的生长和功能。 重要的是，TIGIT阻断与PD1和Tim-3阻断协同作用可增强Wilms 肿瘤蛋白-1(WT1)特异性CD8+T细胞生长和功能，以恢复肿瘤诱导的T细胞功能障碍，并促进晚期胃癌患者的抗肿瘤CD8+T细胞应答。

Hung等[19]试图确定抗PD-1和抗TIGIT联合治疗对小鼠胶质母细胞瘤(GBM)存活的影响，并阐明潜在的免疫机制。他们用具有颅内GL261-luc+肿瘤的小鼠做动物模型，结果发现，与颈淋巴结(CLN)和脾相比，TIGIT在颅内CD8+T细胞和调节性T细胞(Treg)上的表达上调。使用抗PD-1和抗TIGIT双重治疗可显著提高小鼠存活率。治疗效果与增强的效应T细胞功能和抑制性Treg、肿瘤浸润性树突细胞(TIDC)的下调相关。Hung等[19]进一步研究GBM患者发现肿瘤浸润淋巴细胞上的TIGIT表达显著升高。 TIGIT配体PVR在低级别胶质瘤患者的表达预示预后不良。由此得出结论，当抗-TIGIT与抗-PD-1抗体联合使用是针对鼠GBM的有效治疗策略。鉴于人类GBM细胞上有PVR表达的证据，TIGIT是有希望的免疫治疗靶标。

3.2TIGIT与CD4+T细胞 Catakovic等[20]研究显示慢性粒细胞性白血病(CLL)患者CD4+T细胞TIGIT+百分比明显增加。有趣的是，与低风险患者相比，晚期CLL患者CD4+TIGIT+T细胞数量升高。自体CLL细胞-T细胞共培养结果表明，从共培养物中去除CD4+TIGIT+T细胞会显著降低CLL活力。以上结果显示TIGIT+CD4+T细胞为CLL细胞提供了支持性微环境，TIGIT是CLL治疗的潜在治疗靶标。

CD4+Tregs细胞表达多种抑制性受体，支持其抑制功能，包括TIGIT。Fourcade等[21]的研究显示，在黑色素瘤患者中，与CD4+效应T细胞相比，Tregs表现出TIGIT表达增加和竞争性共刺激受体CD226的表达降低，导致TIGIT/CD226增加。在T细胞活化时，Tregs未能上调CD226。 TIGIT+Tregs在肿瘤中富集。 TIGIT和CD226分别增强与破坏Treg的抑制作用和稳定性。 Tregs中高TIGIT/CD226比率与肿瘤中Treg频率增加和免疫检查点阻断后不良临床结果相关。总而言之，Tregs中TIGIT/CD226的高比例可调节其抑制功能和黑色素瘤的稳定性。可通过激活Tregs中的CD226以及TIGIT阻断来抵消癌症患者中的Treg抑制。

3.3TIGIT与NK细胞 Zhang等[22]研究发现TIGIT在肿瘤浸润性NK细胞中的表达与肿瘤进展有关，并且与NK细胞功能衰竭有关。研究发现仅TIGIT缺陷的NK细胞缺乏足以延迟体内肿瘤生长,通过单克隆抗体阻断TIGIT可逆转多种肿瘤中抗肿瘤NK细胞的耗竭并改善宿主的存活率。进一步研究证明了阻断TIGIT可直接逆转肿瘤浸润的NK细胞的耗竭是独立于适应性免疫系统的。这些研究结果表明，NK细胞相关的TIGIT信号传导途径在肿瘤逃避免疫系统中发挥作用，逆转NK细胞衰竭对于基于阻断TIGIT的抗肿瘤免疫疗法治疗效果至关重要。

综上，单独靶向抑制性受体TIGIT的单克隆抗体或与其他免疫疗法联合使用可通过强化T细胞或NK细胞的杀伤功能而行使对肿瘤的免疫治疗。