01
TIGIT的生物学特性
TIGIT的分子基础
●表达分布特征
①表达细胞:主要表达于活化的CD4⁺T细胞、CD8⁺细胞毒性T细胞、γδT细胞、自然杀伤细胞(NK细胞)及调节性T细胞(Treg),不表达于初始T细胞、DC细胞、巨噬细胞或B细胞。
表1 表达TIGIT受体和配体的细胞
②异常表达:肿瘤浸润淋巴细胞(TILs)中TIGIT表达量显著高于外周血免疫细胞,且与肿瘤分期、不良预后相关,常与PD-1共表达(>70%TIGIT⁺细胞同时表达PD-1),在实体瘤和血液瘤中均有广泛分布。
③调控因素:表达受TCR激活、炎症微环境调控,慢性抗原刺激会进一步升高其表达,标记免疫细胞耗竭。化疗、I型干扰素(IFN-I)、维生素D可下调其表达;微波消融、缺氧、CCL23细胞因子、IL-10等可上调其表达。
图1 TIGIT的表达受多种因素影响
●分子结构特点
①基因定位:编码TIGIT的基因定位于人类3q13.31染色体,编码含244个氨基酸的跨膜蛋白,属于免疫球蛋白超家族和脊髓灰质炎病毒受体(PVR)/nectin家族。
②结构组成:胞外免疫球蛋白可变区(IgV)结构域、I型跨膜域、胞内抑制域,胞内抑制域含ITIM(免疫受体酪氨酸抑制基序)和ITT样(免疫球蛋白酪氨酸尾样)基序,二者是介导抑制信号的核心。
TIGIT的配体与信号通路
●配体
①核心配体CD155(PVR):亲和力最高,广泛表达于肿瘤细胞及抗原呈递细胞(APC),与TIGIT结合是免疫抑制的关键,IFN-γ可上调其在血管内皮细胞的表达。
②次要配体:CD112、CD113的亲和力较低,分布于造血/非造血组织及部分肿瘤。其中CD112-TIGIT轴在神经母细胞瘤中被证实为重要免疫调控通路。
③专属配体Nectin-4:仅与TIGIT结合,不与CD226/CD96相互作用,在乳腺、膀胱、肺癌中高表达。
④特殊配体:具核梭杆菌分泌的Fap2蛋白,可直接结合TIGIT并抑制NK细胞功能。
图2 TIGIT相关配体和受体的相互作用
●信号通路机制
①直接抑制信号:TIGIT与配体结合后,ITT样基序(Y225)磷酸化,招募Grb2、β-arrestin2及SHIP-1磷酸酶,阻断PI3K/MAPK、NF-κB信号,抑制免疫细胞增殖和细胞因子分泌。
②CD155介导抑制:DC细胞表面CD155与TIGIT结合后,上调IL-10、下调IL-12,诱导DC向免疫耐受表型转化; 巨噬细胞则向M2型极化,增强免疫抑制。
③竞争共刺激信号:TIGIT与CD226(共刺激受体)竞争结合CD155/CD112,且亲和力更高,同时破坏CD226二聚化,阻断其下游激活信号。
●与PD-1信号协同:PD-1通过SHP-2直接抑制TCR近端信号,TIGIT通过extracellular竞争CD226配体、破坏CD226二聚化,二者共同抑制CD226介导的共刺激信号,需双阻断才能完全恢复免疫功能。
图3 TIGIT相互作用和信号传递
02
TIGIT的免疫抑制功能
TIGIT的核心免疫抑制作用源于直接调控T细胞代谢(尤其是葡萄糖代谢)与协同肿瘤微环境(TME)中缺氧、腺苷等代谢因素,通过双重机制削弱CD8⁺T细胞、NK细胞功能,同时增强Treg免疫抑制活性;单药治疗疗效有限,需联合PD-1抑制剂、代谢调节剂(如A2AR拮抗剂)等方案才能有效逆转免疫抑制,其与代谢通路的交互作用是优化治疗的关键靶点。
图4 TIGIT在调控免疫反应中的作用
TIGIT对T细胞代谢的核心调控机制
● 抑制葡萄糖代谢,阻断T细胞活化
①TIGIT可显著下调CD8⁺T细胞中葡萄糖转运体(GLUT1)及己糖激酶(HK1、HK2)的表达,直接抑制葡萄糖摄取和糖酵解功能。
②结直肠癌、胃癌中,TIGIT⁺CD8⁺T细胞因糖酵解受损,增殖能力和细胞因子(IFN-γ、TNF-α)分泌减少,效应功能缺陷,与患者不良预后相关。
③联合PD-1阻断+促糖酵解药物(如二甲双胍)可恢复TIGIT⁺CD8⁺T细胞的细胞毒性,验证代谢调控的可逆性。
●与TME代谢因素的协同作用
①缺氧-HIF-1α轴:HIF-1α(缺氧核心转录因子)与TIGIT协同抑制免疫,双阻断可降低肿瘤侵袭、抑制血管生成(下调VEGF、MMP2/9),诱导肿瘤细胞凋亡。
②腺苷-A2AR轴:TME中腺苷通过A2AR信号抑制CD8⁺T细胞,而A2AR刺激是TIGIT⁺Treg产生的必要条件;联合阻断TIGIT与A2AR可增强NK细胞对AML细胞的杀伤活性。
③IDO-色氨酸代谢:IDO(吲哚胺2,3-双加氧酶)降解色氨酸产生犬尿氨酸,与TIGIT在葡萄膜黑色素瘤、胶质母细胞瘤中高共表达,共同营造“营养剥夺+免疫抑制”微环境。
图5 TIGIT信号传导与T细胞代谢的相互作用
●关联化疗诱导的衰老与代谢失衡
①奥沙利铂等化疗方案可诱导食管腺癌(OAC)细胞衰老,衰老细胞表面A2AR和TIGIT表达同时上调,形成“衰老相关免疫抑制”环路。
②衰老T细胞因CD28缺失导致脂质代谢紊乱,而TIGIT阻断可改善衰老T细胞的功能,提示TIGIT是衰老相关免疫抑制的关键靶点。
③肿瘤细胞intrinsic-TIGIT表达可抑制NK细胞IFN-γ分泌和细胞毒性,CRISPR敲除后肿瘤生长显著受阻,揭示其自主调控代谢免疫的作用。
图6 TIGIT抑制T细胞的机制
TIGIT对免疫细胞功能的调控(代谢关联机制)
●对CD8⁺T细胞:代谢缺陷+功能耗竭
①TIGIT与PD-1共表达于耗竭CD8⁺T细胞,不仅直接传递抑制信号,还通过代谢缺陷加剧耗竭表型(高表达TIM-3、LAG-3)。
②滤泡淋巴瘤中,TIGIT⁺CD8⁺T细胞的代谢和功能缺陷与不良预后相关,且对PD-1阻断治疗的响应率降低。
图7 TIGIT和PD-1的双重阻断对肿瘤内CD8+T细胞有协同效应
●对NK细胞:直接抑制+代谢协同
①TIGIT通过ITIM基序直接抑制NK细胞脱颗粒和细胞毒性,同时与A2AR、CD39等代谢相关分子协同,进一步削弱其抗肿瘤活性。
②老年AML患者中,TIGIT⁺NK细胞因代谢适应能力下降,功能耗竭更为显著,是疾病复发的危险因素之一。
图8 阻断NK细胞上的TIGIT增强抗肿瘤免疫
●增强Treg的免疫抑制活性
①TIGIT⁺Treg高表达FOXP3、CTLA-4,通过分泌IL-10、FGL2选择性抑制Th1/Th17反应,且其抑制功能依赖A2AR信号。
②TIGIT可促进Treg的代谢适应,使其在葡萄糖匮乏的TME中存活并维持免疫抑制功能。
图9 TIGIT在Tregs上的连接有助于抑制抗肿瘤免疫
●调控B细胞免疫,放大免疫抑制
①TIGIT+记忆B细胞可抑制树突状细胞(DC)的促炎功能,间接抑制Th1、Th2、Th17及CXCR5+ICOS+T细胞应答,同时高表达IL-10、PD-L1等抑制分子。
②肿瘤浸润的TIGIT+CD20+B细胞与患者生存率及辅助化疗应答相关,参与肿瘤免疫微环境(TME)的免疫抑制重塑。
●调控抗原呈递细胞(APC)功能
①结合DC细胞表面CD155,诱导DC细胞向免疫耐受表型转化,上调IL-10、下调IL-12分泌,间接抑制T细胞活化。
②促进巨噬细胞M2型极化,增强免疫抑制性肿瘤微环境(TME)形成。
●协同其他分子放大免疫抑制
①与PD-1共表达:二者协同下调肿瘤内T细胞功能,是双靶点阻断治疗的理论基础;PD-1还可通过降低CD226磷酸化,增强TIGIT的抑制效应。
②反馈调节环路:CD8+T细胞分泌的IL-10可上调TIGIT表达,形成“IL-10→TIGIT升高→免疫抑制增强”的正反馈,加剧TME的免疫抑制状态。
●竞争共刺激受体CD226:TIGIT与CD226竞争结合CD155,且亲和力更高,优先占据配体,阻止CD226介导的T/NK细胞激活;同时破坏CD226二聚化,进一步阻断其信号传导。
03
TIGIT靶向治疗策略
单克隆抗体(mAb)
●Fc功能型抗体
①机制:依赖抗体Fc段与免疫细胞表面FcγR结合,通过ADCC/ADCP效应耗竭Treg、激活髓系细胞(巨噬细胞、DC细胞),增强抗肿瘤免疫。
②代表药物:tiragolumab(罗氏)、ociperlimab(百济神州)、vibostolimab(默克)。
③特点:临床前模型(如CT26结直肠癌)中显示活性,但人类临床试验易“误伤”高表达TIGIT的效应T/NK细胞,多数III期试验失败(如tiragolumab的SKYSCRAPER-01/02)。
④临床进展:tiragolumab联合atezolizumab在II期CITYSCAPE试验中,NSCLC患者ORR达31%(单药16%),但III期SKYSCRAPER-01/02试验未达PFS/OS终点;ociperlimab联合tislelizumab治疗宫颈癌(PD-L1⁺)ORR26%,胆道癌ORR49%(TIGIT⁺/PD-L1⁺人群69%)。
●Fc沉默型抗体
①机制:Fc段改造后无效应功能,专注阻断TIGIT与CD155的结合,避免效应细胞耗竭,降低治疗相关不良反应。
②代表药物:domvanalimab(Gilead)。
③临床进展:联合zimberelimab(PD-1抑制剂)+FOLFOX化疗治疗晚期胃食管癌,PD-L1高表达人群客观缓解率(ORR)达80%,12个月无进展生存期(PFS)率60%,显著优于传统方案。
双/三特异性抗体
●双特异性抗体(bsAbs)
①机制:同时靶向TIGIT与PD-1/PD-L1,既阻断双免疫检查点,又能桥接免疫细胞与肿瘤细胞,增强T细胞浸润和活化,疗效优于单药联合。
②代表类型:PD-L1×TIGIT双抗(如BiPT-23)、PD-1×TIGIT双抗(如rilvegostomig)。
③临床前结果:PD-L1×TIGIT双抗在MC38结直肠癌模型中,显著增加细胞毒性T细胞浸润,减少Treg比例,肿瘤抑制效果优于单药联合。
●三特异性抗体(tsAbs)
①机制:覆盖TIGIT+PD-L1+LAG-3多免疫抑制通路,进一步突破免疫耐受,适用于多靶点共表达的难治性肿瘤。
②代表药物:GB266T(AbTherapeutics)。
③优势:临床前研究显示,其抗肿瘤活性优于双特异性抗体组合,可克服PD-1耐药。
表2 抗TIGIT药物正在进行中的临床试验
小分子与肽类抑制剂(替代抗体的潜力方向)
●小分子抑制剂(SMIs):组织穿透性强、无免疫原性、成本低、易储存,可弥补抗体药物“穿透差、利用率低”的缺陷。
①信号通路抑制剂:elraglusib(9-ING-41),通过抑制GSK-3β,下调TIGIT/PD-1/LAG-3表达,增强CD8+T细胞细胞毒性,联合PD-1抑制剂可抑制B16黑色素瘤生长。
②配体结合阻断剂:Gln(TrT),通过分子对接同时阻断TIGIT与CD155、PD-1与PD-L1的结合,恢复Jurkat细胞IL-2分泌,在MC38模型中促进IFN-γ分泌,抑制肿瘤增殖。
③ferroptosis诱导剂:hemin,结合TIGIT/PVR轴并诱导肿瘤细胞铁死亡,联合PD-1抑制剂可逆转B16黑色素瘤的PD-1耐药。
④药代动力学(PK)特征:口服生物利用度高,主要经肝脏CYP450代谢,通过优化结构可延长半衰期、降低脱靶毒性。
●肽类抑制剂
①机制:通过镜像噬菌体展示技术设计D-肽(避免血清降解),与TIGIT特异性结合,阻断其与CD155的相互作用,依赖CD8+T细胞介导抗肿瘤效应。
②代表药物:DTBP-3(序列:GGYTFHWHRLNP)。
③特点:在PD-1耐药模型中仍能抑制肿瘤生长和转移,安全性优于抗体和小分子药物。
表3 针对TIGIT的不同策略
CAR-T细胞改造策略(针对实体瘤的突破方向)
● 阻断TIGIT表达
①机制:通过慢病毒载体将双shRNA(靶向PD-1和TIGIT)整合至CAR-T细胞,同时下调两个免疫检查点,减少CAR-T细胞耗竭,增强增殖和肿瘤浸润能力。
②效果:CD19靶向CAR-T细胞经改造后,CD226依赖的免疫活性增强,naive/中枢记忆表型(IL7R、BCL6)表达升高,葡萄糖代谢基因(HK2、PFKFB4)激活,复发率降低。
● 自分泌scFv设计
①机制:构建含“分泌型抗TIGIT scFv”的CAR结构(如MT CAR-T),CAR-T细胞可自主分泌抗TIGIT单链抗体,自分泌阻断TIGIT,无需外源性抗体联合。
②优势:在间皮素(MSLN)靶向CAR-T治疗实体瘤模型中,MT CAR-T组无肿瘤复发,疗效优于“普通CAR-T+抗TIGIT抗体”联合组。
● 开关受体改造
①机制:将TIGIT胞外域(ECD)与CD28/4-1BB胞内激活域融合,使TIGIT结合肿瘤细胞表面CD155后,触发激活信号而非抑制信号,将“抑制信号”转化为“促杀伤信号”。
②效果:改造后的CAR-T细胞在CD155高表达肿瘤模型中,细胞因子(IFN-γ、TNF-α)分泌增加,抗肿瘤细胞毒性的增强,且无明显脱靶毒性。
图10 阻断TIGIT的CAR-T治疗
联合治疗策略(提升疗效的关键手段)
● 核心组合:TIGIT阻断+PD-1/PD-L1抑制剂
①协同机制:TIGIT在胞外竞争CD226配体,PD-1在胞内抑制CD226磷酸化,双阻断可完全恢复CD226共刺激信号,激活T/NK细胞功能。
②临床数据:domvanalimab+zimberelimab治疗PD-L1高表达NSCLC,ORR达41%(单药组27%),PFS延长至12个月(单药组5.4个月)。
图11 TIGIT和PD-1免疫检查点及共抑制疗法的协同效应
● 拓展组合:联合化疗/放疗/疫苗
①联合化疗:TIGIT阻断+PD-1抑制剂+FOLFOX化疗,适用于晚期胃食管癌、胆道癌,可通过化疗重塑TME,增加免疫细胞浸润。
②联合放疗:放疗可上调肿瘤细胞CD155表达,增强TIGIT抗体结合效率,同时诱导免疫原性细胞死亡,协同增强抗肿瘤免疫。
③联合肿瘤疫苗:TIGIT阻断+PD-1抑制剂+neoantigen疫苗,适用于低肿瘤突变负荷(TMB)“冷肿瘤”,疫苗可诱导肿瘤特异性T细胞,双检查点阻断可避免T细胞耗竭。
04
TIGIT在多领域的临床应用
实体瘤
● 单药治疗的作用机制与疗效
①激活CD8⁺T细胞:抗TIGIT抗体可逆转CD155介导的CD8⁺T细胞代谢抑制(如葡萄糖代谢受限),增强其细胞毒性、IFN-γ/TNF-α分泌能力,减少G2/M期肿瘤细胞滞留,诱导肿瘤细胞凋亡。例如,在胃癌细胞模型中,TIGITblockade可恢复CD8⁺T细胞增殖和细胞因子分泌,延长荷瘤小鼠生存期。
②增强NK细胞功能:抑制TIGIT可预防NK细胞耗竭,提升CD56ᵈⁱᵐNK细胞对肿瘤细胞的杀伤活性。在乳腺癌模型中,TIGIT封锁可最大化曲妥珠单抗诱导的NK细胞抗肿瘤效应;在卵巢癌模型中,可增强腹腔NK细胞功能,改善肿瘤浸润NK细胞的DNAM-1/TIGIT/CD96检查点的分子表达失衡。
③调控Treg细胞:部分抗TIGIT抗体(如具有功能Fc段的抗体)可通过Fcγ受体激活髓系细胞,分泌促炎细胞因子,间接减少FoxP3⁺Treg浸润;或直接降低Treg的免疫抑制功能,解除对效应T细胞的抑制。
● 代表药物与模型数据:
①Ociperlimab(BGB-A1217):对人TIGIT的亲和力达0.135nM,可竞争性阻断TIGIT与CD155/CD112结合,诱导Treg的ADCC效应,激活NK细胞和单核细胞。在CT26(结直肠癌)、MC38(结直肠癌)、Renca(肾癌)小鼠模型中,单药或联合抗PD-1抗体可显著增强T细胞应答,降低Treg浸润,抑制肿瘤生长。
②COM902:在CT26和Renca模型中,单药或联合抗PVRIG/PD-L1抗体可抑制肿瘤生长,延长荷瘤小鼠生存期。
● 联合治疗策略(协同增效核心方向)
● 关键生物标志物关联
①CD226高表达:CD226ʰⁱCD8⁺T细胞是TIGIT靶向治疗的关键效应细胞,TIGITblockade可增强CD226酪氨酸322位点磷酸化,激活下游信号;CD226缺失时,TIGIT靶向治疗无效。
②CD155表达:肿瘤细胞或肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)高表达CD155时,TIGIT靶向治疗疗效更显著(CD155是TIGIT的高亲和力配体)。
● TIGIT在不同癌症中的进展关联
血液瘤
● 主要适应症与疗效
①多发性骨髓瘤(MM):抗TIGIT抗体可恢复MM患者CD8⁺T细胞免疫功能,降低肿瘤负荷,延长Vk12653/Vk12598/5TGM1荷瘤小鼠生存期;在干细胞移植(SCT)后MM模型中,TIGIT封锁可预防T细胞耗竭,减少肿瘤复发。
②急性髓系白血病(AML):抑制TIGIT可增强NK-92细胞对AML细胞的杀伤活性,联合抗CD39或A2AR抑制剂时效应放大;可介导AML相关TIGIT⁺M2型巨噬细胞向M1型极化,增加促炎细胞因子(如IL-1β、TNF-α)分泌,增强抗CD47介导的吞噬作用;TIGIT⁺CD226⁻γδT细胞亚群与AML患者预后相关,靶向该亚群可改善疗效。
③骨髓增生异常综合征(MDS):TIGIT/CD155通路是髓系来源抑制性细胞(MDSCs)抑制NK细胞功能的关键机制,阻断后可恢复NK细胞活性,抑制疾病进展。
● 独特机制与临床转化潜力
①表达:血液瘤中TIGIT主要表达于NK细胞、CD8⁺T细胞和Treg,其高表达与免疫细胞耗竭、疾病进展密切相关;
②与实体瘤不同:AML模型中TIGITblockade可直接作用于白血病相关巨噬细胞(LAMs),重塑骨髓免疫微环境,该机制为血液瘤特有的治疗靶点;
③基因编辑策略:CRISPR敲除NK-92细胞的CBLB和TIGIT基因,可显著增强其对AML和B-ALL细胞的细胞毒性,为“通用型CAR-NK”提供新思路。
自身免疫疾病
● TIGIT在主要自身免疫疾病中的作用
表4 TIGIT在自身免疫疾病中的表达特征及潜在作用
● 临床应用
表5 治疗自身免疫疾病的TIGIT的相关研究
抗体发现服务 & 产品
01
羊驼免疫&骆驼免疫—自建现代化养殖农场
02
万亿级天然抗体库产品—轻松DIY科研抗体
关于仁域生物
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