《Cell | ITPRIPL1通过结合CD3ε阻碍T细胞激活并促进肿瘤入侵》

  • 来源专题:战略生物资源
  • 编译者: 李康音
  • 发布时间:2024-04-18
  • 2024年4月12日,复旦大学生物医学研究院的许杰课题组在Cell上发表了题为ITPRIPL1 binds CD3ε to impede T-cell activation and enable tumor immune evasion的文章,发现CD3的首个配体CD3L1(或 ITPRIPL1),并揭示CD3L1在肿瘤免疫逃逸与睾丸免疫豁免中的关键作用。

    免疫检查点阻断(ICB)的出现为临床肿瘤治疗带来深刻变革,但仍有大量患者对现有免疫治疗响应不佳,因此寻找有效的免疫治疗新靶点已成为全球学者十分重视的关键问题。在T细胞介导的抗肿瘤免疫应答过程中,T细胞受体(TCR)-CD3复合体扮演着核心且不可或缺的角色。以往的研究多聚焦于MHC这个激动型配体对TCR/CD3的作用,并在此基础上产生了工程化改造TCR/CD3的抗肿瘤疗法,包括TCR-T、CAR-T等药物。然而,关于TCR/CD3天然抑制型配体的研究罕有报道。

    许杰团队最初关注到CD3L1这个功能从未被研究过的基因,首先是因为CD3L1与PD-L1在肿瘤中的表达呈现互斥,且CD3L1在PD-1/PD-L1阻断缺乏响应的肿瘤中高表达。与PD-L1表达在免疫豁免器官胎盘类似,CD3L1在另一种免疫豁免器官睾丸中表现出特异性的高表达。作者通过单细胞测序发现CD3L1对T细胞的抑制作用,进一步观察到小鼠被敲除CD3L1后睾丸出现显著的自身免疫反应,且肿瘤细胞缺失CD3L1的表达后被T细胞有效地杀伤,这些结果提示CD3L1可能通过抑制T细胞维持睾丸的免疫豁免和肿瘤免疫逃逸。

    作者发现CD3L1与CD3E存在直接的物理结合,并通过后者产生对T细胞的抑制作用。在分子机制层面,CD3L1与CD3ε受体结合后,能够导致Nck持续结合到CD3ε的胞内域,这竞争性地抑制了Zap70的招募和磷酸化,从而在T细胞激活的初始阶段即“信号1”阶段抑制T细胞的激活,这与既往已知的PD-1/PD-L1等免疫检查点通路作用在T细胞激活中后期即“信号2”不同。在既往对TCR/CD3受体复合物的研究中,通常认为仅TCR是受体,接受配体MHC的激活信号;而CD3因缺少天然配体而不被认为是受体,其工作方式仅是传递TCR的激活信号。本研究首次揭示了CD3天然配体的存在,这意味着TCR/CD3受体复合物的“主从关系”可能被改写,从以TCR为受体的“单极”调控方式,变为TCR和CD3都可以接受天然配体信号的“双极”工作方式。这个突破性的发现可能对肿瘤免疫药物的开发产生深远而积极的影响。

    基于对CD3L1: CD3免疫检查点信号轴的发现,许杰团队开发了全新一类的检查点抑制剂CD3L1抗体,通过建立多个小鼠肿瘤模型,验证了CD3L1抗体在体内激活T细胞并抑制肿瘤生长的显著作用。为了进一步验证其治疗潜力,团队还将其应用于宠物自发肿瘤的治疗中。鉴于PD-1抗体在宠物肿瘤治疗中取得的显著疗效,这为CD3L1抗体在人类肿瘤治疗中的有效性提供了重要的参考,也为今后抗肿瘤药物的转化医学研究策略提供了新的思路。

    目前,CD3L1抗体治疗肿瘤的临床试验已经顺利获得美国FDA和中国NMPA的新药临床研究(IND)许可,正处于I期临床研究阶段。CD3L1抗体用于治疗多种晚期实体肿瘤的临床试验正在招募受试患者,可以先进行靶点表达检测评估。

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    • 2024年4月1日,空军军医大学赵晓迪、王新、聂勇战、卢瑗瑗共同通讯在Cell发表题为Cancer SLC6A6-mediated taurine uptake transactivates immune checkpoint genes and induces exhaustion in CD8+ T cells的文章,揭示了牛磺酸转运蛋白SLC6A6在调节抗肿瘤免疫和影响多种癌症类型的临床结果方面的关键作用。研究人员证明,SLC6A6的表达不仅指示各种恶性肿瘤的侵袭性肿瘤行为和不良预后,而且通过改变肿瘤微环境(TME)中的牛磺酸代谢,促进癌症进展和复发。 SLC6A6是一种膜转运蛋白,在几种癌症情况下显著上调,促进了牛磺酸的摄取,这是一个影响肿瘤细胞恶性行为和CD8+T细胞功能的关键过程。在GC(Gastric cancer)细胞,尤其是在多耐药性亚系中,SLC6A6的表达特别升高,并且与细胞迁移、侵袭和对化疗的耐药性增强有关,这强调了SLC6A6作为GC和可能的其他癌症类型致癌特征驱动因素的潜力。该研究强调了一种竞争性代谢相互作用,即表达高水平SLC6A6的肿瘤细胞在牛磺酸摄入方面胜过浸润的CD8+T细胞,导致这些免疫细胞缺乏牛磺酸。牛磺酸对维持适当的细胞功能和免疫活性至关重要,与肿瘤外周的相应细胞相比,在肿瘤间质液和肿瘤内的CD8+T细胞的牛磺酸处于耗竭水平。 CD8+T细胞中的牛磺酸缺乏会触发内质网(ER)应激,进而通过PERK-JAK1-STAT3信号级联激活转录因子ATF4。ATF4在上调时,通过反式激活多个免疫检查点基因而发挥有害作用,导致T细胞耗竭——这种状态的特征是失去效应功能,无法有效对抗癌症细胞。在实验中,补充CD8+T细胞中的牛磺酸水平可以提高其存活率,减少细胞凋亡,并促进其产生抗肿瘤效应分子,如干扰素γ(IFNγ)、肿瘤坏死因子α(TNFα)和颗粒酶B(GZMB)。这一发现强调,补充牛磺酸可以潜在地抵消TME内牛磺酸缺乏的免疫抑制作用。值得注意的是,该研究揭示了一种化疗诱导的机制,其中转录因子SP1调节SLC6A6的表达,产生了一个可能加剧牛磺酸失衡和T细胞耗竭的反馈回路。 总的来说,这些发现为癌症免疫逃避的机制提供了新的见解,并为靶向SLC6A6和调节牛磺酸代谢作为增强抗肿瘤免疫和改善各种癌症患者治疗结果的新策略提供了充分的证据。通过了解牛磺酸代谢如何通过SLC6A6影响T细胞耗竭,研究人员可以探索新的联合治疗途径,以减轻T细胞功能障碍并促进持久的抗肿瘤反应。
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    • 来源专题:战略生物资源
    • 编译者:李康音
    • 发布时间:2024-02-08
    • 2024年2月7日,斯隆—凯特林癌症研究所Frederic Geissmann团队在Nature发表题为The nuclear factor ID3 endows macrophages with a potent anti-tumour activity的文章。 库普弗细胞(KC)是肝脏的驻留型巨噬细胞,由于其高吞噬能力,被认为是对抗肿瘤进展的强大屏障。研究表明,KC的消耗导致各种肿瘤模型中肿瘤细胞的植入和转移增加,凸显了KC在限制肿瘤生长中的关键作用。然后作者探究了KC的周围环境。KC在肝脏肿瘤结节周围战略性地定位,形成一个核心肿瘤周围环境,协调强效的抗肿瘤反应。这个环境的特点是持续吞噬活肿瘤细胞,并招募和激活NK细胞和CD8+T细胞等淋巴细胞。究其机制,作者发现核因子ID3是KC的谱系决定因子,对其抗肿瘤活性至关重要。KC中ID3表达的丧失影响了它们对肿瘤细胞的激活,导致吞噬能力降低,淋巴效应细胞的招募和激活受到损害。 ID3调节关键巨噬细胞受体的表达,包括激活受体Dectin-1和抑制受体SIRPA,从而调节激活和抑制受体之间的平衡。这种微妙的调节对于建立强效的抗肿瘤免疫环境至关重要。而在ID3缺陷的KC中阻断SIRPA途径恢复了它们的抗肿瘤活性,这表明ID3通过调节SIRPA表达来维持KC的激活和吞噬能力。进一步地,ID3通过阻止转录因子E2A和ELK1结合到SIRPA启动子/增强子区域,从而抑制SIRPA表达并促进KC的激活。且人类KC表现出ID3表达和SIRPA抑制的保守特征,表明在调节KC激活和抗肿瘤免疫方面的机制可能在物种间保守。 最后,作者发现在ID3水平较低的巨噬细胞(如BMDM或hi-PSC-Mac)中强制表达ID3,可以赋予它们强大的抗肿瘤活性。这一发现表明,ID3可以用于广泛的癌症治疗。 总之,将ID3作为巨噬细胞介导的抗肿瘤免疫的主要调控因子的发现为癌症免疫疗法开辟了新途径。利用工程技术使巨噬细胞表达ID3的能力可能被利用来增强现有治疗的疗效或开发新的免疫治疗策略。