常见免疫检查点作用机制及临床应用(上)

免疫检查点是免疫细胞表面的蛋白质,调节免疫细胞的活性以维持免疫平衡。在正常情况下,这些检查点能够防止免疫细胞攻击健康细胞,从而避免自身免疫疾病的发生。然而,一些癌细胞利用这些检查点逃避免疫系统的监视,导致肿瘤的生长和扩散。小编将详细介绍现有的免疫检查点、其作用机制以及临床药物研发的最新进展。

1.PD-1(Programmed Cell Death Protein 1)

表达位置:PD-1主要存在于T细胞、B细胞以及一些先天免疫细胞表面。

配体:PD-L1(主要由肿瘤细胞和抗原呈递细胞表达)和PD-L2(主要由抗原呈递细胞表达)。

机制:PD-1与PD-L1结合后,能够激活免疫抑制信号通路(例如抑制PI3K/AKT通路,激活SHP-2去磷酸化酶),导致T细胞失去活性或进入“耗竭”状态。肿瘤细胞通过高表达PD-L1来逃避免疫系统的识别与清除。

临床应用:

PD-1抑制剂代表药物包括Nivolumab(Opdivo)和Pembrolizumab(Keytruda),适用于黑色素瘤、非小细胞肺癌、头颈部鳞状细胞癌等。PD-L1抑制剂如Atezolizumab(Tecentriq)、Durvalumab(Imfinzi)和Avelumab(Bavencio)用于膀胱癌、小细胞肺癌、肝细胞癌等。前沿联合疗法如PD-1/PD-L1抑制剂与CTLA-4抑制剂(如Nivolumab与Ipilimumab联合)能显著提升疗效,或与化疗、靶向药联合(如Atezolizumab与贝伐珠单抗)改善生存率。

2.CTLA-4(Cytotoxic T-Lymphocyte Antigen 4)

表达位置:CTLA-4主要存在于T细胞,特别是调节性T细胞表面。

配体:B7-1(CD80)和B7-2(CD86)。B7分子主要在抗原呈递细胞(APCs)表面表达。

机制:CTLA-4与CD28结构相似,但对B7家族配体(CD80和CD86)的亲和力更高。通过与B7分子(CD80/CD86)竞争性结合,CTLA-4抑制T细胞的激活。

临床应用:

CTLA-4抑制剂代表药物包括Ipilimumab(Yervoy),用于治疗黑色素瘤和非小细胞肺癌等;Tremelimumab用于治疗肝细胞癌等,通常与抗PD-L1药物(如Durvalumab)联合使用。前沿联合疗法如CTLA-4与PD-1抑制剂联合(例如Ipilimumab与Nivolumab联合)已应用于晚期黑色素瘤和肾细胞癌的治疗。

3.LAG-3(Lymphocyte Activation Gene-3)

表达位置:LAG-3主要存在于T细胞、NK细胞和树突状细胞(DC)等。

配体与机制:LAG-3与MHC-II分子高亲和力结合,是其主要配体。通过与MHC-II结合,LAG-3抑制效应T细胞的激活,并增强调节性T细胞的免疫抑制功能。此外,LAG-3还可与Galectin-3结合,调控T细胞的耗竭与免疫抑制。FGL1(Fibrinogen-Like Protein 1)是LAG-3的重要非MHC-II配体,肿瘤细胞中常常高表达。

临床应用:

LAG-3抑制剂包括Relatlimab,由Bristol Myers Squibb开发。Relatlimab与Nivolumab(PD-1抑制剂)联合,在黑色素瘤III期临床试验中显示显著疗效,改善了无进展生存期(PFS)。2022年,FDA批准该联合疗法(Opdualag)用于治疗晚期黑色素瘤。另有Eftilagimod Alpha(IMP321),这是一种LAG-3融合蛋白,可激活树突状细胞和效应T细胞。

4.TIM-3(T-cell Immunoglobulin and Mucin-domain containing-3)

表达位置:TIM-3主要存在于T细胞、调节性T细胞、NK细胞等。

配体与机制:Galectin-9是TIM-3的经典配体,通过结合TIM-3诱导T细胞凋亡,增强免疫抑制。TIM-3还识别凋亡细胞表面的磷脂酰丝氨酸(PtdSer),参与清除凋亡细胞。HMGB1与TIM-3结合后,抑制免疫系统对核酸的识别,减少抗肿瘤细胞的功能。CEACAM1与TIM-3形成复合物,进一步增强免疫抑制信号。

临床应用:

TIM-3抑制剂正成为肿瘤免疫治疗的重要候选药物,尤其在应对免疫检查点耐药时。单药疗法如TSR-022、Sym023等,适用于非小细胞肺癌(NSCLC)、头颈部鳞状细胞癌等,虽在一些肿瘤中能延缓T细胞耗竭,但疗效有限。联合疗法方面,TIM-3抑制剂与PD-1/PD-L1抑制剂联用,能显著改善治疗效果。TSR-022联合Dostarlimab(PD-1抑制剂)已进入多种癌症的I/II期临床研究。

5.TIGIT(T-cell Immunoreceptor with Ig and ITIM Domains)

TIGIT主要表达在T细胞和NK细胞上,其配体包括CD155(PVR)和CD112(Nectin-2)。

CD155在肿瘤细胞和抗原呈递细胞上高表达,是TIGIT的高亲和力配体。

TIGIT通过与CD155/CD112结合,招募SHP-1/SHP-2去磷酸化酶,抑制T细胞受体(TCR)信号,导致T细胞功能失活、增殖减少,并增强Tregs的免疫抑制作用。

肿瘤微环境中CD155/CD112的高表达,通过TIGIT抑制效应T细胞和NK细胞,促进肿瘤生长。

临床应用:

TIGIT抑制剂候选药物包括Tiragolumab(Genentech/罗氏),与PD-L1抑制剂Atezolizumab联合用于非小细胞肺癌(NSCLC)和其他实体瘤,展现良好的耐受性和初步疗效。Domvanalimab(Arcus Biosciences/Gilead)是开发中的TIGIT抗体,正与抗PD-1药物联合用于多种癌症的临床试验。Ociperlimab(百济神州)显示了较好的单药或联合抗PD-1疗法的抗肿瘤活性。

尽管免疫检查点抑制剂为癌症治疗带来重大突破,但仍面临患者不良反应、低表达肿瘤的低效与耐药等问题。为解决这些挑战,科学家们正致力于开发新的免疫检查点靶点与治疗药物。此外,免疫检查点分子治疗的副作用较大,未来精准治疗及与其他治疗模式的联合应用将成为研究重点。随着对免疫调节机制的深入理解,预计该领域将为癌症患者提供更有效的治疗方案。

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