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《Nature | 抗TIGIT抗体通过骨髓和Treg细胞改善PD-L1阻滞》

  • 来源专题：战略生物资源
  • 编译者： 李康音
  • 发布时间：2024-02-29

  • 2024年2月28日，美国基因工程技术公司的研究人员在Nature期刊发表题为Anti-TIGIT antibody improves PD-L1 blockade through myeloid and Treg cells的文章。

    Tiragolumab是一种具有活性IgG1κ Fc的抗TIGIT抗体，与atezolizumab (anti-PD-L1) 联合使用与atezolizumab alone1相比，在2期CITYSCAPE试验中显示出改善的结果。然而，对于这种组合的反应机制几乎没有共识。

    该研究发现肿瘤内巨噬细胞和调节性T细胞的高基线与接受阿特珠单抗联合tiragolumab治疗的患者的更好预后相关，而单独使用阿特珠单抗则不相关。血清样品分析显示巨噬细胞活化与接受组合治疗的患者的临床益处相关。在小鼠肿瘤模型中，tiragolumab替代抗体通过Fcγ 受体 (FcγR) 使肿瘤相关巨噬细胞，单核细胞和树突状细胞发炎，进而将抗肿瘤CD8 T细胞从耗尽的效应物样状态驱动到更像记忆的状态。

    这些结果揭示了TIGIT检查点抑制剂可以重塑免疫抑制性肿瘤微环境的作用机制，并表明FcγR参与是抗TIGIT抗体开发的重要考虑因素。

  • 原文来源：https://www.nature.com/articles/s41586-024-07121-9
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相关报告

  • 《Nature子刊：装上迷你版PD-1抗体的CAR-T细胞 对抗实体瘤如鱼得水》
    • 来源专题：生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者：hujm
    • 发布时间：2018-08-17
    • MSKCC(纪念斯隆凯特琳癌症中心)的科学家宣布他们已经建立了最新的工程化细胞，其具有强大的“装甲”战备，将两种最具潜力的免疫疗法——CAR-T细胞和检查点抑制剂组合在了一起，能够有效对抗实体瘤。 这一突破性研究由Eureka Therapeutics (优瑞科公司)和MSK共同合作，主要负责人为刘诚博士和Renier Brentjens博士，并于2018年8月13日发表在Nature子刊《Nature Biotechnology》上。 直接分泌PD-1抗体的CAR-T 虽然CAR-T细胞本身在治疗某些血液癌症方面取得了显著的成功。然而，到目前为止，其并没有足够的能力消灭实体肿瘤。另一方面，检查点抑制剂已被证明在增强免疫系统抗击各种实体瘤方面非常有效，但这类疗法会产生严重的免疫相关副作用。 MSK细胞治疗中心主任，CAR治疗的先驱之一Renier Brentjens博士表示：“退后一步，我们当时在想如何才能让CAR-T细胞变得更好？于是便决定尝试将两种有前景的方法结合在一起。” 直接分泌PD-1单链抗体的CAR-T细胞(上)与PD-1抗体联合CAR-T细胞治疗小鼠肿瘤的有效性对比(图片来源 nature) 通过将检查点抑制剂直接设计到CAR-T细胞本身，MSK团队相信他们可以利用CAR-T强大的免疫刺激功能来限制这些药物的副作用。 彰显抗癌持久性和有效性 新设计的CAR-T细胞分泌一种迷你版本的检查点阻断抗体(ScFvs are smaller)，该抗体类似于PD-1抗体药物nivolumab(Opdivo)和pembrolizumab(Keytruda)，且它们被批准用于治疗几种类型的癌症。这种抗体能够结合一种被称为PD-1的蛋白质，而PD-1相当于T细胞的刹车蛋白。因此理论上来说，释放这种制动能够使CAR-T细胞和周围的免疫细胞更好地对抗疾病。 基于此，MSK联合优瑞科团队制作了两个版本的“装甲CAR”。其中一个以CD19为靶点，CD19 在大多数B细胞血液肿瘤表面表达；另外一个是以MUC16为靶点，其在一些卵巢癌和胰腺癌中表达。然后，该研究团队在几种不同的小鼠癌症模型中测试了这两种版本的CAR-T细胞。 结果发现：在所有情况下，包括小鼠实体瘤模型，“装甲CAR”在体内的持续时间均比标准CAR更长。同时，还产生了更好的治疗结果，相比较于传统CAR，小鼠的寿命获得了显著延长。 更重要的是，因为检查点药物直接释放到肿瘤中，激活附近的T细胞，从而创造了一个有利的旁观者效应。换句话说，就是CAR- T细胞能够获得其他T细胞的帮助以对抗肿瘤。 最后，研究小组还发现PD-1抗体的水平在循环血液中较低，表明检查点分子没有远远离开肿瘤部位。而这一点也相当重要，因为这意味着全身的副作用会减少。 对此，Brentjens博士评价道：“这证明了(至少在小鼠模型中)，鱼与熊掌是可以兼得的。” 与此同时，他强调这种方法可以被认为是为CAR治疗提供的新平台。基于此，我们可以根据患者的需求量身定制，建立分泌各种不同分子的CAR-T细胞，而不仅限于PD-1抗体这种药物。 现在，研究团队希望将他们的“新装甲CAR”技术平台转移到临床上，且正在设计临床试验。
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  • 《抑制肿瘤外泌体PD-L1的分泌或可成为重要抗癌靶点| MD Anderson最新报道》
    • 来源专题：生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者：hujm
    • 发布时间：2018-07-13
    • 肿瘤-微环境相互作用在肿瘤进展、转移和治疗抵抗中发挥重要作用，并且越来越多的证据表明，肿瘤细胞衍生的外泌体可以通过转移分子（例如microRNA、mRNA和蛋白质）来系统地调节或重编程肿瘤微环境。PD-L1是一种经典的免疫表面蛋白，通过与受体程序性细胞死亡-1（PD-1）结合，抑制T细胞的抗肿瘤功能，有效保护肿瘤免受免疫监视。据报道，外泌体含有某些类型的蛋白质，包括促进癌症转移的膜蛋白，例如EGFR和MET。作为膜结合蛋白，PD-L1是否存在于癌细胞衍生的外泌体中，是否在肿瘤进展中发挥作用仍然未知。 研究人员通过连续离心从具有PD-L1表达或PD-L1敲除（PD-L1 KO）的MDA-MB-231（231）人乳腺癌细胞和4T1小鼠乳腺肿瘤细胞的细胞培养上清液中分离外泌体。透射电镜显示这些外泌体通常是球形的，并且是膜包封的，尺寸为30-100 nm。在从表达PD-L1的人乳腺癌细胞（231-PD-L1）和小鼠乳腺癌细胞（4T1-PD-L1）的培养上清中分离的外泌体中检测到PD-L1；在231-PD-L1 KO或4T1-PD-L1KO细胞培养上清中提取的外泌体虽然具有相似水平的外泌体标志蛋白CD63和CD81，但检测不到PD-L1表达。值得注意的是，外泌体分泌抑制剂GW4869的处理减少了231细胞中外泌体的产生（如外泌体标志蛋白CD63和CD81的减少或外泌体蛋白总量的减少）以及外泌体中PD-L1的水平，但对细胞裂解物中的PD-L1表达没有影响。此外，体外结合测定显示PD-1-Fc蛋白同时下拉231-PD-L1衍生的外泌体中的PD-L1（exo-PD-L1）和CD81。231细胞的免疫荧光（IF）染色和人乳腺癌组织的免疫组织化学（IHC）双染色证明PD-L1和CD63在多泡体（MVB）中的共定位，这是释放前细胞内外泌体的前体形式。这些数据进一步支持体外和体内的外泌体中存在PD-L1。 为了评估exo-PD-L1的生物学功能，研究人员首先想知道的是它是否可以将PD-L1转移至具有低（MCF-7）或无PD-L1表达的其他细胞（BT549-PD-L1 KO）。他们检测到PD-L1从exo-PD-L1转移至MCF7或BT549-PD-L1 KO细胞。 PD-L1蛋白的获得不是PD-L1基因表达的结果，因为这些细胞中缺乏PD-L1 mRNA。他们还建立了231-PD-L1 EGFP细胞，并在视觉上证明了231-PD-L1 EGFP衍生的外泌体向BT549细胞转移PD-L1 EGFP。为了验证这是否也在体内发生，他们将小鼠4T1-PD-L1 KO细胞与来自4T1-PD-L1 Flag（EX-PD-L1 Flag）、4T1-PD-L1KO（EX-PD-L1 KO）的外泌体或PBS共注射进入BALB/c小鼠的乳腺脂肪垫。5天后收获肿瘤。肿瘤组织切片的IF染色显示EX-PD-L1 Flag而不是EX-PD-L1 KO使得4T1-PD-L1 KO细胞呈PD-L1 Flag阳性。重要的是，流式细胞术分析的结果进一步揭示由外泌体转运的PD-L1位于靶细胞的表面上并且能够结合PD-1。这些结果表明外泌体能够将功能性PD-L1转移至其他细胞。 鉴于外泌体的PD-L1可以直接结合PD-1，他们接下来检查外泌体PD-L1是否影响T细胞功能。研究结果显示，exo-PD-L1显着抑制T细胞对BT549-PD-L1 KO细胞的杀伤作用。接下来，为了探索exo-PD-L1是否抑制CD3/CD28触发的T细胞激活信号通路，他们通过用植物血凝素（PHA）处理外周血单核细胞（PBMC）来诱导PD-1表达产生T细胞母细胞。结果表明exo-PD-L1以剂量依赖的方式显着抑制CD3/CD28诱导的T细胞的ERK磷酸化和NF-κB活化，以及PHA诱导的白细胞介素-2（IL-2）分泌，所有这些都是T细胞活化的指标。此外，来自其他癌细胞系的exo-PD-L1，如结肠（RKO）和肺（ HCC827）癌细胞在阻断T细胞活化中具有相似的功能。总之，这些数据支持外泌体PD-L1抑制T细胞活化。 接下来，为了评估exo-PD-L1在肿瘤微环境和体内肿瘤进展中的作用，他们测量了与EX-PD-L1 Flag、EX-PD-L1 KO或PBS共注射的4T1-PD-L1 KO细胞的肿瘤生长。与之前的报道一致，4T1-PD-L1 KO细胞中的PD-L1缺乏导致肿瘤显着消退；然而，EX-PD-L1 Flag而非EX-PD-L1 KO显着恢复了4T1-PD-L1 KO细胞的肿瘤生长。然后他们将4T1-PD-L1 KO细胞暴露于增加量的EX-PD-L1 Flag，结果显示EX-PD-L1 Flag以剂量依赖性方式促进肿瘤生长。此外，与EX-PD-L1 KO或PBS共注射相比，具有EX-PD-L1 Flag共注射的4T1-PD-L1 KO肿瘤表现出更少的颗粒酶B表达，表明肿瘤区域中细胞毒性T细胞活性降低。这些结果表明EX-PD-L1通过抑制T细胞颗粒酶B的分泌来保护和促进体内肿瘤生长。这些发现与上述体外研究一致，体内结果同样证明外泌体的PD-L1可与PD-1结合并抑制T细胞杀伤活性。 上述IHC染色的结果显示PD-L1和外泌体标记物CD63在人肿瘤组织样品中的MVB中的共定位，他们试图进一步确定它们的共定位是否与患者乳腺癌的发展阶段有关。对一组人乳腺癌组织芯片的分析表明，与疾病的较高阶段相关的PD-L1-CD63共定位水平较高，这与最近关于外泌体中PD-L1水平相关的报道一致。根据上述结果，他们假设生长的肿瘤继续将exo-PD-L1分泌到肿瘤微环境中使T细胞功能失活，这可能诱导免疫治疗抵抗。为了探索靶向外泌体分泌增强免疫疗法功效的可能性，他们在小鼠模型中用外泌体分泌抑制剂GW4869与PD-L1抗体组合治疗肿瘤。首先，结果显示GW4869抑制4T1小鼠乳腺癌细胞的外泌体分泌。GW4869对外泌体分泌的抑制抑制BALB/c小鼠中的4T1肿瘤生长，但体外和免疫缺陷裸鼠中4T1细胞生长不受抑制，表明GW4869治疗本身不抑制4T1肿瘤生长，但可能通过调节抗肿瘤免疫，包括抑制exo-PD-L1分泌。因此，如所预期的，GW4869治疗显着增强了4T1肿瘤生长抑制中的抗PD-L1治疗功效。此外，为了特异性抑制4T1细胞的外泌体分泌，他们构建了Tet-on诱导型Rab27a敲低4T1细胞系。与先前报道一致，通过Dox处理敲低Rab27a显着抑制外泌体分泌，并且结果进一步显示Rab27a的敲低显着抑制4T1肿瘤生长。与GW4869治疗相似，肿瘤细胞中Rab27a敲低对外泌体分泌的特异性抑制显着增强了抗PD-L1治疗功效。因此，肿瘤细胞中药理学抑制剂（GW4869）和遗传方法（Rab27a敲低）对外泌体分泌的抑制显着抑制4T1肿瘤生长并增强抗PD-L1治疗功效。值得一提的是，通过敲除Rab27a或抑制剂GW4869治疗与抗PD-L1抗体治疗相比，肿瘤抑制作用相对深远，表明肿瘤细胞中分泌的外泌体PD-L1的阻断显着促进抗肿瘤免疫。此外，两者的结合导致更强的肿瘤抑制。 此外，尽管已经证明外泌体将PD-L1从PD-L1阳性转运到PD-L1阴性乳腺癌细胞，并且exo-PD-L1与T细胞上的PD-1结合以抑制T细胞活化和杀伤活性，据报道人类骨髓APC也表达PD-L1并且对免疫疗法有重要贡献。因此，他们还测试了含有PD-L1的外泌体是否可以将PD-L1转运至骨髓APC。他们检测到PD-L1从exo-PD-L1转移至人单核细胞系THP1（巨噬细胞和DC的前体）。流式细胞术分析的结果进一步揭示外泌体可以在体外将PD-L1 EGFP转移至人巨噬细胞和PBMC中的DC。在体内，IF染色结果显示EX-PD-L1 Flag使肿瘤浸润的巨噬细胞PD-L1 Flag呈阳性；然而，他们没有观察到DC中的阳性染色。目前尚不清楚为什么体内外泌体对PD-L1向DC的转移效率与巨噬细胞相比较低。这可能是由于较少量的DC和/或一些未知机制降低了肿瘤微环境中的效率。然而，结果表明PD-L1可以通过肿瘤微环境中含有PD-L1的外泌体转移到多种细胞类型，包括肿瘤细胞、巨噬细胞和DC（至少在体外）。因此，外泌体似乎充当运输载体以将PD-L1递送到肿瘤微环境中的不同细胞类型中以调节免疫监视。尽管尚不清楚表达PD-L1的巨噬细胞或DC是否也可能分泌外泌体-PD-L1，但结果表明，Rab27a敲除肿瘤细胞中外泌体分泌的阻断可抑制4T1肿瘤生长，GW4869治疗有类似作用。总之，该研究表明，来自肿瘤细胞的外泌体PD-L1在调节肿瘤微环境的免疫监视中起重要作用。 总的来说，目前的研究结果表明PD-L1通过其在外泌体中的存在发挥被动保护作用，同时也在主动防御中起作用，并且含有PD-L1的外泌体减弱肿瘤微环境中的抗肿瘤免疫。此外，结果表明，外泌体PD-L1分泌的阻断有助于抗肿瘤免疫，并且外泌体分泌抑制和抗PD-L1治疗的组合具有改善临床中抗肿瘤反应的潜力。
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