免疫检查点TIGIT在肿瘤治疗中的最新研究进展

王 蓉， 姚晓文， 周玉霞， 王彩红， 于晓辉， 张久聪,3

(1.甘肃中医药大学， 甘肃 兰州 730000 2.中国人民解放军联勤保障部队第九四〇医院消化内科， 甘肃 兰州 730050 3.湖北省武汉市火神山医院感染六科， 湖北 武汉 430050)

TIGIT是一种在效应T细胞、Th细胞、CTL细胞、NK细胞以及Treg细胞上表达的有效免疫检查点蛋白。它属于免疫球蛋白超家族，由一个细胞外免疫球蛋白可变区(IgV)、一个I型跨膜区和一个带有ITIM和Ig尾部酪氨酸(immuno-globulin tyrosine tail，ITT)样基序的细胞质尾部组成[1]。TIGIT可表达于肿瘤浸润的淋巴细胞中，与相应的配体结合后在癌细胞上表达上调，抑制免疫监视。虽然单独阻断TIGIT具有抗肿瘤效果，但联合阻断TIGIT和程序性死亡受体1(programmed cell death-1，PD-1)/程序性死亡受体-配体1(programmed cell death-ligand 1，PD-L1)通路会加强抗肿瘤反应。许多关于TIGIT阻断剂治疗癌症的临床研究已经有所成果，因此联合阻断治疗实体癌患者是有希望的。在这篇综述中，我们总结了目前对TIGIT在癌症免疫中作用的认识，对TIGIT在癌症免疫治疗中的作用进行简要阐述。

1 TIGIT的配体及在肿瘤中的表达

TIGIT与两个连接蛋白(Nectin)家族成员CD155(PVR，Necl-5)和CD112(PVRL2，Nectin-2)结合，但与CD155的亲和力远高于CD112。TIGIT与共刺激受体CD226竞争结合CD155，但TIGIT与CD155的亲和力高于CD226。最近的研究表明，TIGIT也与脊髓灰质炎病毒受体4(poliovirus receptor related 4，PVRL4)结合，但对TIGIT-PVRL4相互作用在抗肿瘤免疫中的作用知之甚少。

CD155在结肠癌、肺腺癌、黑色素瘤、胰腺癌、胶质母细胞瘤和肝细胞癌(HCC)的癌细胞上均有过表达，其在肿瘤细胞上的表达通过肿瘤内在机制促进肿瘤细胞的生长和迁移，其过度表达与肿瘤进展和不良预后相关。然而，肿瘤细胞上CD155的丢失通过肿瘤内在机制不仅减少了肿瘤的生长，而且提高了对抗PD-1抗体治疗的反应[2]。在小鼠和人类肿瘤中，肿瘤细胞上CD155的高表达通过驱动T细胞中共刺激受体CD226的作用和蛋白酶体降解来促进肿瘤浸润T细胞的功能障碍[3]。此外，脊髓灰质炎病毒受体1(PVRL1)通过稳定肿瘤细胞表面的CD155来促进TIGIT介导的T细胞抑制。因此表明，CD155在肿瘤中的表达既有促肿瘤作用，又有抗肿瘤免疫抑制作用。

CD112在树突状细胞(DC)和单核细胞上表达，并在不同类型的癌症中过表达。CD112与脊髓灰质炎病毒受体相关免疫球蛋白结构域(poliovirus receptor related immunoglobulin domain containing,PVRIG)即CD112R的亲和力高于与TIGIT的亲和力，主要通过与CD112R结合抑制T细胞。因此，有理由认为TIGIT对T细胞功能的调节主要是通过与CD155的相互作用来实现的。

2 TIGIT共抑制作用机理的研究

虽然所有的共抑制受体都有抑制T细胞活化的能力，但它们在效力、表达动力学以及它们改变的细胞信号通路方面存在差异。细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4(cytotoxic T lymphocyte-associated antigen-4,CTLA-4)通过激活丝氨酸/苏氨酸磷酸酶PP2A靶向PI3K下游效应因子，作用于T细胞抗原受体(T cell receptor,TCR)诱导信号的下游，而TIGIT则更多地作用于上游[4]。TIGIT不仅可通过直接作用于TCR本身来抑制CD8+T细胞的增殖和激活，还能降低TCR诱导的CD8+T细胞p-ERK信号转导。并且TIGIT不仅通过直接的细胞内源性抑制信号发挥作用，而且与CTLA-4一样也以间接的方式阻断共刺激受体CD28与配体CD80和CD86的结合。TIGIT可以与CD226竞争配体结合，从而减少CD226对T细胞的共刺激作用[5]，并且表达在T细胞上的TIGIT通过CD155连接诱导DC产生IL-10和抑制IL-12的产生，从而抑制CD4+T细胞的增殖和干扰素β(IFN-β)的产生。

3 TIGIT在抗癌免疫中的作用

TIGIT在黑色素瘤、非小细胞肺癌(NSCLC)、结肠癌、HCC、胃癌、胶质母细胞瘤和血液系统恶性肿瘤的肿瘤浸润的T细胞、NK细胞、Th细胞和Treg细胞上均有表达。滤泡性淋巴瘤患者肿瘤内表达TIGIT的CD4+T细胞和CD8+T细胞数量的增加与患者预后差和存活率低有关，急性髓系白血病(AML)患者外周血CD8+T细胞TIGIT高表达与原发性难治性疾病相关[6]。乙肝病毒相关性肝细胞癌(HBV-HCC)患者外周血中共表达PD-1与TIGIT的CD8+T细胞群与总生存率和无进展生存率呈负相关[7]。这些数据表明TIGIT在癌症患者的抗肿瘤免疫中具有抑制作用，但是TIGIT通过哪些肿瘤浸润性免疫细胞群抑制抗肿瘤免疫，以及如何克服这种抑制的机制尚未明了。

4 TIGIT阻断与PD-1阻断协同增强肿瘤内CD8+T细胞的抗肿瘤作用

产生CD8+T细胞的抗肿瘤反应是大多数肿瘤免疫治疗的主要目标，因为CD8+T细胞不仅对肿瘤细胞具有即时有效的细胞毒作用，而且还能产生免疫记忆以维持抗肿瘤免疫。单一的TIGIT阻断在实验肿瘤模型中没有或仅有中度的抗肿瘤效果，并且在增强人类肿瘤浸润性CD8+T细胞的体外功能方面并不明显[8]。由于CD155-TIGIT相互作用有助于肿瘤对PD-1阻滞剂的抵抗，抑制TIGIT可能是提高PD-1阻滞剂治疗效果的一个有希望的策略，特别是在对抗PD-1抑制剂耐药的肿瘤中。在小鼠肿瘤中，TIGIT标记共表达高水平PD-1和T细胞免疫球蛋白粘蛋白分子-3(T cell immunoglobulin domain and mucin domain protein-3，TIM-3)的CD8+肿瘤浸润淋巴细胞(tumor infiltrating lymphocyte，TIL)的功能障碍的亚群，并且TIGIT与PD-1在CD8+TIL上协同表达，而CD226表达与CD8+TIL上PD-1表达呈负相关[9]。体外实验证明阻断PD-1可上调黑色素瘤患者CD8+T细胞上TIGIT的表达，在PD-1无反应性的HCC小鼠模型中，TIGIT是抗PD-1治疗后CD8+TIL上上调最多的免疫检查点，这表明TIGIT是提高抗PD-1治疗效果的合理靶点[10]。

在MC38结肠癌小鼠模型中，仅仅阻断TIGIT可导致肿瘤生长缓慢，但是单独的抗PD-1治疗导致了不同的反应，大多数小鼠开始出现肿瘤消退，接下来表现为肿瘤免疫逃逸，只有一只小鼠表现出完全的肿瘤消退；然而，抗TIGIT/抗PD-1共阻断可增加CD8+TIL中的IFN-γ、肿瘤坏死因子α(TNF-α)和IL-2的产生，并使所有小鼠肿瘤完全消退[11]。在PD-1阻断的HCC荷瘤小鼠中，TIGIT和PD-1的双重阻断增加了效应记忆性CD8+T细胞群的数量，增加了肿瘤中CTL/Treg的比例，从而抑制了肿瘤的生长，延长了生存时间[12]。因此表明PD-1和TIGIT的共同阻断提高了肿瘤患者CD8+T细胞的体外增殖能力、细胞因子产生能力和抗肿瘤能力。

CD8+T细胞上TIGIT/CD226表达的平衡对于CD8+T细胞的正常功能是很重要的，CD226阻断可消除TIGIT阻断的作用，说明TIGIT阻断对CD8+T细胞的刺激作用需要通过CD226进行共刺激。值得注意的是，CD226也是PD-1阻断增强抗肿瘤CD8+T细胞应答所必需的。此外，黑色素瘤患者治疗前肿瘤活检组织中CD226+CD8+TIL的数量与单一抗PD-1治疗或抗PD-1/抗CTLA-4共同阻断后无进展生存率的改善有关[13]。因此，CD226在肿瘤中对CD8+T细胞的下调是由于其与CD155的结合，导致CD226的内化和蛋白酶体降解，而且PD-1抑制了CD226的信号通路，这就解释了TIGIT单独阻断对CD8+TIL抗肿瘤作用有限的原因。

5 Treg细胞上TIGIT的阻断对免疫功能的影响

Treg细胞在抗肿瘤免疫调节中起主导作用，抑制肿瘤免疫循环的多个环节。TIGIT在人类和小鼠的大多数Treg细胞中都可以表达，与TIGIT对CD8+T和NK细胞功能的抑制作用不同，TIGIT在Treg细胞上的表达增强了Treg细胞的抑制作用。因此TIGIT的高表达标志着Treg细胞的抑制高活性。TIGIT与Treg结合可诱导纤维蛋白原样蛋白2(fibrinogen like protein 2，Fgl2)的产生，从而抑制效应T细胞的增殖，并且可抑制促炎性Th1和Th17细胞，但不抑制Th2细胞反应[14]。此外，Treg细胞上的TIGIT信号上调CC趋化因子受体8(CC chemokine receptor 8，CCR8)，这可能会促进Treg细胞在肿瘤组织中的迁移和滞留。

表达TIGIT的Treg在小鼠肿瘤和多种人类肿瘤中均有蓄积，并且CD226在肿瘤浸润性Treg上表达下调，TIGIT/CD226的高比率与抗PD-1或抗CTLA-4阻断治疗的肿瘤患者的高Treg频率和不良临床预后相关，提示Treg中的TIGIT/CD226比率是Treg稳定的标志[15]。PD-1受体阻滞剂与TIGIT受体阻滞剂在降低肿瘤内Treg免疫抑制方面是否有协同作用尚未得到研究，PD-1表达对Treg的功能影响仍存在争议。一方面，PD-1缺陷小鼠Treg的抑制能力增强，体外PD-L1阻断可增强丙型肝炎病毒(hepatitis C virus，HCV)感染者Treg的抑制能力[16]。另一方面，慢性淋巴细胞脉络丛脑膜炎病毒(lymphocytic choriomeningitis virus，LCMV)感染小鼠Treg上的PD-1与CD8+T细胞上的PD-L1之间的相互作用有助于抑制CD8+T细胞功能，而阻断PD-L1已被证明降低了人类肿瘤浸润性Treg的体外抑制功能[17]。因此，PD-1/PD-L1阻断可增强PD-1表达的Treg在肿瘤微环境中的抑制能力。如果PD-1/PD-L1阻断增强了瘤内Treg免疫抑制，这一机制可能是抵抗PD-1/PD-L1阻断的原因。另外，如果PD-1和TIGIT在肿瘤微环境中长期激活的Treg上的表达都有助于其强大的抑制能力，则PD-1阻断可能与TIGIT阻断在减少肿瘤浸润性Treg功能所施加的局部免疫抑制方面具有协同作用。

6 TIGIT在肿瘤记忆CD4+T细胞调节中的作用

在抗肿瘤反应中对CD4+T细胞的需求被归因于以实现肿瘤特异性CD8+T细胞的充分激活和效应功能。不表达TIGIT的CD4+T细胞在抗原肽的刺激下表现为增殖增加，并产生较多的IFN-γ和较少的IL-10，这表明TIGIT在调节CD4+T细胞中IFN-γ和IL-10的产生方面具有内在的相反作用。研究表明滤泡性淋巴瘤患者的效应性记忆和中枢记忆CD4+T细胞均高度表达TIGIT，并且非霍奇金淋巴瘤患者表达TIGIT的CD4+T细胞在再次刺激后产生的IL-2、IFN-β和TNF-α的数量低于其他亚群，这表明CD4+T细胞的在功能上有所丧失；而且经过TIGIT单克隆抗体治疗后，表达相应细胞因子的肿瘤浸润性CD4+T细胞数量增加[18]。因此表明，在抗TIGIT抗体作用后的肿瘤肿瘤浸润性CD4+T细胞表现为较强的抗肿瘤免疫作用，但是目前的研究研究很少，这需要进一步的研究以证明在肿瘤中CD4+T细胞的具体作用。

7 阻断NK细胞TIGIT增强抗肿瘤免疫

NK细胞不仅可以检测和识别恶性肿瘤细胞，还可以诱导癌细胞死亡，例如NK细胞可识别通过CD8+T细胞介导的主要组织相容性复合体I类分子(major histocompatibility complex I，MHC-I)缺陷的肿瘤细胞。相反，缺乏MHC-I类分子的表达使肿瘤细胞容易受到NK细胞的杀伤，因为其缺乏通过自身MHC-I类分子与抑制性杀伤免疫球蛋白受体(killer immunoglobulin receptors，KIR)结合而产生的主要NK细胞抑制能力。有趣的是，MHC-I类蛋白表达缺陷在癌细胞中相对常见。此外，导致MHC-I类分子表达的β2微球蛋白的缺乏也与抗PD-1 治疗的获得性耐药有关[19]。此外，NK细胞通过与其他免疫细胞结合，有助于触发更强大的抗肿瘤T细胞反应，因此在肿瘤微环境中适当激活NK细胞可能是一种很有前途的替代治疗方案。

肿瘤浸润性NK细胞上TIGIT的表达与肿瘤进展有关，并与多种癌症模型中NK细胞功能衰竭有关。CD226、TIGIT和CD96具有相同的配体CD155，它们是NK细胞抗肿瘤免疫应答的关键调节因子。在小鼠肿瘤模型中，NK细胞特异性TIGIT缺陷导致小鼠存活率提高；此外，它还诱导肿瘤浸润CD8+T细胞表达TIGIT和TIM-3的频率降低，提示表达TIGIT的NK细胞也可能间接导致CD8+T细胞的耗竭[20]。在结肠癌小鼠模型中，阻断TIGIT可抑制肿瘤生长并防止肿瘤浸润的NK细胞耗尽，并且TIGIT的缺陷导致肿瘤内表达CD226的NK细胞频率更高，进而增强NK细胞的效应功能来减少肿瘤生长和转移[21]。值得注意的是，IL-15可增强瘤内NK细胞CD226和TIGIT的表达，联合应用IL-15和TIGIT可增强NK细胞对黑色素瘤的杀伤活性，抑制黑色素瘤模型的肺转移[22]。因此联合阻断IL-15和TIGIT可促进NK细胞介导的MHC I类缺陷黑色素瘤的破坏，有助于开发新的联合免疫疗法。然而，TIGIT阻断剂是否与PD-1阻断剂协同作用来提高NK细胞的细胞毒作用尚不清楚。

在人类中，TIGIT在NK细胞上的表达是可变的，并且TIGIT的高表达与NK细胞功能降低相关。在多种人类肿瘤中NK细胞上的TIGIT/CD226表达失衡，高TIGIT和低CD226表达影响肿瘤内NK细胞的功能。在高表达TIGIT的NK细胞中，阻断TIGIT可显著增强循环中NK细胞的功能，增强NK细胞对癌细胞的杀伤活性，表明靶向TIGIT可能是改善肿瘤患者NK细胞功能的有效途径[23]。总的来说，TIGIT阻断已被证明能增强抗肿瘤NK细胞的免疫反应。

8 治疗癌症的临床试验中的TIGIT

在过去的多年里，TIGIT的免疫调节作用已经引起了世界各地制药公司的关注。目前，9种人类抗TIGIT单抗正在43个1/2/3期临床试验中进行测试，这些试验要么是单一疗法，要么是在大多数研究中与抗PD-1/PD-L1抗体或化疗联合治疗晚期实体肿瘤中进行。最近，首次报道了TIGIT单抗的临床疗效，在第一阶段研究中，抗TIGIT抗体Vibostolimab被证明作为单一疗法具有良好的耐受性，并与Pembrolizumab(抗PD-1抗体)联合使用，在未接受抗PD-1/PD-L1疗法或抗PD-L1疗法无效的晚期NSCLC患者中实现了抗肿瘤免疫[24]。一项正在进行的实验数据显示，在PD-L1阳性的转移性NSCLC患者中，抗TIGIT抗体Tiragolumab联合抗PD-L1抗体Atezolizumab在总体反应和无进展存活率方面比单独使用Atezolizumab有更好的疗效[25]。因此，抗TIGIT抗体在抗肿瘤治疗方面有着非常好的前景，当然联合治疗也是目前研究的重点，这对于临床肿瘤患者的治疗有着很好的方案。

9 结论与展望

治疗性免疫检查点抑制已经使癌症治疗发生了革命性的变化，近来的经验表明，针对多种靶向药物治疗的联合疗法比单一疗法更有效。在肿瘤微环境中TIGIT由功能失调的CD8+T细胞和NK细胞以及高度免疫抑制的Treg细胞表达，并与相关配体结合后在多种类型的癌症中发挥作用，进而逃避免疫监视。在抑制性免疫检查点中，TIGIT的一个独特性是它的阻断不仅增强了CD8+T细胞的抗肿瘤反应，还增强了NK细胞的抗肿瘤效应，并降低了Treg细胞的肿瘤抑制能力。然而，目前的研究结果表明单一TIGIT阻断对肿瘤生长的影响微乎其微，也不足以恢复人类肿瘤浸润性CD8+T细胞的功能。TIGIT阻断与PD-1/PDL-1阻断协同作用，增强了抗肿瘤CD8+T细胞免疫，从而为抗PD-1/抗PD-L1耐药肿瘤患者的临床疗效提供了希望。目前单一的抗PD-1/PD-L1疗法在有耐药性的癌症中仍然较普遍，因此新的免疫检查点的抑制极其重要，所以积极的研究抗TIGIT抗体药物应用于临床癌症治疗是当务之急。并且抗TIGIT抗体药物的成功研制将在肿瘤乃至其他免疫疾病的治疗中将起到非常重要的作用，为疾病的治疗提供前所未有的帮助。