TIGIT與乳腺癌免疫治療相關性研究進展*

荊宇博,王仡陽 綜述,郭晨明 審校

(新疆醫科大學第一附屬醫院消化血管中心乳腺外科,新疆 烏魯木齊 830011)

乳腺癌在全球女性發病率已位居惡性腫瘤首位[1]。近年來,中國女性乳腺癌發病率顯著增長,死亡率約為6.9%[2]。2022年其將是中國五大常見惡性腫瘤之一[3]。雖然乳腺癌發病率逐年上升,但值得欣慰的是,由于乳腺癌分子分型概念的提出,目前已發展出包括化療、放療、內分泌治療、靶向治療及免疫治療等多種治療手段,均能顯著提高患者預后。近年來,個性化精確治療的出現使免疫治療成為新熱點。其中作為體內“剎車”的免疫檢查點抑制通路是近年來抗腫瘤藥物研究的一個熱門話題。阻斷免疫檢查點,特別是細胞毒性T淋巴細胞相關抗原4、程序性死亡蛋白-1/程序性死亡配體-1(PD-1/PD-L1)能使 T淋巴細胞活化,進而清除癌細胞[4]。尤其是對三陰性乳腺癌患者而言,其從免疫治療獲益的可能性大于其他乳腺癌亞型[5]。然而,由于免疫抑制劑,如PD-1/PD-L1的適應范圍有限,同時,其不良反應令人擔憂,目前,免疫抑制劑的出現僅使得少數乳腺癌患者獲益[6]。因此,針對乳腺癌的免疫治療仍需探尋新的免疫治療靶點或組合。T淋巴細胞免疫球蛋白和免疫受體酪氨酸基抑制模體(TIGIT)是一種新型表達協同抑制T淋巴細胞,其通過調節T淋巴細胞和自然殺傷細胞(NK細胞)并與其配體結合,從而抑制腫瘤的免疫反應[7]。多項研究表明,TIGIT可用于治療骨肉瘤、肺癌等多種惡性腫瘤[8-12]。TIGIT在乳腺癌組織中被發現異常高表達[11],然而其療效仍待進一步探討?，F將TIGIT在乳腺癌免疫反應中的研究進展綜述如下。

1 TIGIT的分子結構

2009年YU等[13]首次通過生物信息學鑒定了TIGIT,該基因是免疫球蛋白脊髓灰質炎病毒受體(PVR)家族成員之一,由人類染色體3q13.31基因編碼而成。TIGIT由胞外免疫球蛋白可變區結構域、跨膜結構域、細胞內免疫受體酪氨酸抑制基序(ITIM)和免疫球蛋白酪氨酸尾基序(ITT)組成,主要由活化T淋巴細胞、調節性T淋巴細胞(Treg)、記憶性T淋巴細胞及NK細胞。

TIGIT的配體包括CD112、CD113和PVR,也稱為CD155、Necl-5和Tage4[14]。CD155、CD112配體主要表達于樹突細胞(DC)、T淋巴細胞和巨噬細胞[15]。TIGIT與CD155高度親和,而對CD112、CD113的親和性則相對較弱。TIGIT與CD155、 CD112競爭性結合,并根據其與配體的附著力而產生免疫抑制或活化[13,15-16]。RECHES等[17]最近發現nectin4是一個新的TIGIT配體。

2 TIGIT對免疫應答的影響

2.1固有免疫應答 DC作為固有免疫細胞負責啟動適應性免疫應答。有研究發現,在小鼠模型中TIGIT 與 DC上的 CD155結合間接抑制T 淋巴細胞功能[13]。BLAKE等[18]進一步發現,TIGIT在與配體CD155結合后于細胞內磷酸化導致白細胞介素-10(IL-10)分泌增加而IL-12分泌減少,進而間接抑制T淋巴細胞的活化和增殖。巨噬細胞在病原菌侵入后可分化為1型巨噬細胞,產生大量的抗炎性細胞因子而殺滅入侵細菌,激活自身免疫系統。趙霞等[19]認為,TIGIT-Fc融合蛋白能誘導PVR高表達的巨噬細胞產生抗炎性細胞因子IL-10,從而導致免疫應答下降。CHEN等[20]和RHEE[21]發現,TIGIT-Fc融合蛋白可抑制巨噬細胞激活,使巨噬細胞向 2型巨噬細胞極化,從而促使免疫平衡向抗炎方向傾斜。表明TIGIT在巨噬細胞成熟的調控中發揮了作用,為進一步研究TIGIT在巨噬細胞調控中的功能提供了理論依據,但具體機制仍有待于研究。NK細胞通過釋放穿孔素和顆粒酶殺死靶細胞,并使其發生凋亡,從而在腫瘤免疫早期即發生作用。TIGIT可在免疫應答初始階段阻止腫瘤抗原釋放,抑制免疫細胞的抗腫瘤活性[22]。ZHANG等[23]發現,TIGIT與NK細胞功能減退和癌變有關。YU等[13]提出,可通過TIGIT胞質尾部ITIM序列的磷酸化間接抑制NK細胞的毒性,而LIU 等[24]則認為是ITT樣基序起主要作用導致。由于這2項研究結果存在一定的差異,且目前尚未得到進一步研究證實,但能肯定的是TIGIT對NK細胞具有直接抑制作用。HE等[25]研究表明,TIGIT與NK細胞的全功能成熟相關。說明 TIGIT與 NK細胞有關的信號傳導通路在腫瘤逃避免疫過程中具有關鍵作用,抗 TIGIT免疫療法的關鍵在于逆轉 NK細胞的功能衰退。

2.2適應性免疫應答 TIGIT通過CD4+濾泡輔助性T淋巴細胞(Th)、CD8+細胞毒性T淋巴細胞、Foxp3+Treg亞群參與機體適應性免疫調節[13]。近年來發現,TIGIT在許多實體瘤CD8+T淋巴細胞中有較高的表達[7],主要用于治療多發性骨髓瘤、胃癌和小鼠膠質母細胞瘤。大量研究表明,阻斷 TIGIT能增強CD8+T淋巴細胞殺傷活性,使其具有多種抗腫瘤作用[26-28]。長期以來,對T淋巴細胞耗竭的研究重點集中在 CD8+T淋巴細胞方面,但對 CD4+T輔助細胞的作用仍不明確。CATAKOVIC等[29]將健康受試者對照組與慢性淋巴細胞白血病(CLL)患者CD4+T淋巴細胞進行了比較,結果顯示,CLL患者TIGIT+T淋巴細胞比例顯著增高,提示TIGIT+CD4+T淋巴細胞對體外培養的CLL細胞有一定的影響。Treg在抗腫瘤免疫周期的多個階段分別發揮了重要作用。2011年JOLLER等[30]通過對 TIGIT的刺激作用研究證實TIGIT能直接抑制T淋巴細胞的反應,而不依賴于抗原遞呈細胞。2014年JOLLER等[31]進行的Treg亞群下的Foxp3+Treg的實驗結果表明,TIGIT對Th1、Th17均具有一定的選擇性抑制作用,但對Th2無明顯影響。同時發現纖維蛋白樣蛋白2在T淋巴細胞的表達中也具有一定的作用。FOURCADE等[32]結合上述研究得出了TIGIT誘導Treg上的纖維蛋白樣蛋白2抑制效應T淋巴細胞發生增殖的結論。2015年KURTULUS等[33]在小鼠癌癥模型中研究了TIGIT介導的免疫調節,結果顯示,TIGIT主要通過Treg導致CD8+T淋巴細胞功能障礙。TIGIT對T淋巴細胞的調節涉及多種機制,可能直接或間接抑制T淋巴細胞的功能。TIGIT參與了T淋巴細胞的免疫耗竭,重新激活T淋巴細胞的效能可能是免疫研究的一個新方向。

3 TIGIT在乳腺癌中的表達

近年來,許多文獻報道了 TIGIT在乳腺癌中的表達情況,如JOHNSTON等[7]發現,TIGIT在乳腺癌患者中表達增加;FANG等[34]通過 mate分析比較了乳腺癌與正常乳腺組織 mRNA的表達,結果顯示,TIGIT在三陰性乳腺癌中的表達水平最高;ZHANG等[35]通過分析侵襲性乳腺癌大規模轉錄組數據得出CD155 高表達與較短的總生存期相關,提示 CD155 是三陰性乳腺癌患者預后不良的指標。STAMM等[36]通過分析乳腺癌樣本中PVR mRNA和蛋白質表達,結合臨床分子分型,與管腔型乳腺癌比較,其與更具侵襲性的乳腺癌亞型,如人表皮生長因子受體2陽性乳腺癌和三陰性乳腺癌關聯更加緊密;該研究還表明,CD155高表達可能是一種與乳腺癌預后有關的獨立指標,TRIKI等[37]也得出了類似結論。GUO等[38]利用TCGA數據集分析了TIGIT在浸潤性乳腺癌中的表達,認為其TIGIT明顯增加,提示TIGIT水平可能在浸潤性乳腺癌中具有重要的預后價值。表明阻斷免疫檢查點受體 TIGIT 或其配體 PVR 可能成為乳腺癌免疫治療新選擇。也有研究發現,TIGIT配體Nectin 4在乳腺癌中過表達[39]。

TIGIT也與腫瘤浸潤淋巴細胞(TILs)密切相關。在診斷時較高的TILs水平表明輔助治療和補充治療是有益的[40]。所有乳腺癌亞型均有低、中、高 TILs浸潤,與管腔型乳腺癌比較,人表皮生長因子受體2陽性和三陰性乳腺癌患者TILs水平更高,是更具有免疫原性的腫瘤類型。有研究表明,TIGIT與PD-1共同表達于腫瘤抗原特異性CD8+T淋巴細胞及CD8+TILs[7]。其配體CD155在乳腺癌中過表達被認為與免疫微環境嚴重耗竭有關[41]。

此外,多項研究發現,TIGIT與腫瘤微環境存在相關性。腫瘤微環境是一種由多種間質細胞、細胞因子和趨化因子組成的腫瘤細胞生態系統,其在惡性發展、免疫逃逸、抗藥等方面發揮著重要作用[42]。ZHANG 等[35]通過微環境細胞群計數器法[43]對8個免疫細胞群及2個基質細胞群研究發現,TIGIT表達與多種免疫細胞呈正相關,從而證明TIGIT與免疫應答存在高度相關,進一步證實了TIGIT在乳腺癌免疫微環境中的重要生物學功能。TIGIT已被文獻報道為 CD8+T 淋巴細胞耗竭的標志物,也是腫瘤微環境中Treg的特征性標志物[36]。TIGIT能調控Treg的增殖和活化能力,從而形成抑制腫瘤的免疫抑制因子,使CD8+T淋巴細胞功能紊亂,降低其對腫瘤的殺傷作用[44]。此外有研究發現,TIGIT在腫瘤微環境中還能與具有核梭桿菌Fap2蛋白發生交互作用,使腫瘤發生免疫逃逸[45]。說明 TIGIT 在體內積極參與了腫瘤微環境,在調節抗腫瘤免疫中具有重要作用。

4 TIGIT阻滯劑在乳腺癌免疫治療中的應用

近十幾年來,涉及乳腺癌免疫檢查點的研究越來越多,然而這些研究發現免疫抑制劑的治療僅對一小部分患者有效[46]。

ZHANG等[35]發現,TIGIT、PD-1在乳腺腫瘤免疫和炎癥反應中的作用幾乎完全相同,提示TIGIT、PD-1可能在腫瘤免疫和炎癥反應中發揮協同作用。近年來,在黑色素瘤和濾泡性淋巴瘤中,TIGIT+與PD-1聯合阻斷已被證明可誘導腫瘤消退并防止腫瘤遠處擴散[47-48]。JOHNSTON等[7]研究了抗TIGIT單抗聯合PD-1或PD-L1阻斷治療乳腺癌(EMT6)的異種移植模型發現,聯合治療后將以CD8+T淋巴細胞依賴的方式誘導腫瘤基本消退。LI等[49]在一項體外乳腺癌研究中發現,使用血清素4受體部分激動劑馬來酸替加色羅聯合抗PD-1和抗TIGIT可抑制小鼠乳腺癌腫瘤的生長,且抗TIGIT和馬來酸替加色羅聯合應用表現出最佳的抑制效果。

最近有研究報道了一種多價雙特異性抗體,由四價抗PD-L1 Fc融合納米抗體(Nb)和四價抗TIGIT Nb組成共同靶向PD-L1和TIGIT;此外,該研究還證明了雙特異性抗體對 PD-1/PD-L1或TIGIT/CD155相互作用保持高阻斷活性[50]。有研究發現,CD112R阻斷劑和TIGIT阻斷劑在體外存在協同作用,除與PD-1聯合抗PD-1外,還能提高人NK細胞誘發的抗體依賴性細胞對乳腺癌細胞系的細胞毒性效應[51]。FATHI等[52]發現,在缺氧條件下缺氧誘導因子1α(HIF-1α)的激活可刺激TIGIT的表達。建立乳腺癌細胞系4T1和體內小鼠模型后,通過小干擾RNA載體系統進行TIGIT、HIF-1α活性抑制實驗發現,體內菌落形成能力、癌細胞的血管生成和增殖活動均明顯減少,從而揭示了TIGIT在乳腺癌的腫瘤生長、凋亡和轉移中的關鍵作用,表明同時阻斷TIGIT、HIF-1α或將作為潛在的新治療策略。

截至2020年6月有15種TIGIT-PVR 途徑靶向抗體正在進行開發,并處于臨床開發的不同階段。其中有9種分子正在進行臨床試驗,由Genentech公司開發的替瑞利尤單抗和由BeiGene 公司開發的歐司珀利單抗正處于最后開發階段[53]。替瑞利尤單抗是一種抗 TIGIT 單克隆抗體,在非小細胞肺癌患者中發現與單獨使用PD-L1阻滯劑阿替利珠單抗比較,聯合使用替瑞利尤單抗和阿替利珠單抗的應答率增加了1倍[54]。目前,正處于乳腺癌臨床研究中。

5 小結與展望

近年來,TIGIT作為一種新型的抗腫瘤藥物,在乳腺癌免疫逃避中的作用和機制正在逐步被揭示,但與此同時還存在一些問題：(1)實驗和臨床研究仍處于早期階段,完整的作用機制尚未明確,還需要對不同分子分型的乳腺癌患者進行進一步研究;(2)因免疫療效存在個體差異且需要考慮患者的經濟狀況,為實現更快、更好的個性化精準治療,免疫治療仍有很長的路要走;(3)基于目前的研究結果,TIGIT、PD-1/PD-L1靶向聯合治療惡性腫瘤很有希望,但免疫抑制對各系統的不良反應尚需進一步研究。