Recently, we showed that an autologous DC-based vaccine induces an increase in immunosuppressive PD-L1⁺ tumor-associated macrophages (TAM) both in the tumor and the tumor draining lymph nodes, thereby blunting the efficacy of therapeutic immunization. Only the combination of the DC vaccine with anti-PD-L1 immune checkpoint inhibition, but not the use of antibodies targeting PD-1 alone, was able to set off CD8⁺ cytotoxic T lymphocyte (CTL)-mediated tumor suppression in mice. In sum, we delineated a PD-L1 checkpoint blockade-based strategy to avoid TAM-induced T cell exhaustion during DC vaccine therapy.

2024-10-15·INTERNATIONAL JOURNAL OF CANCER

Personalized dendritic cell vaccine in multimodal individualized combination therapy improves survival in high‐risk pediatric cancer patients

Article

作者: Mlnarikova, Marie ; Polaskova, Kristyna ; Vejmelkova, Klara ; Kubatova, Jana ; Merta, Tomas ; Jezova, Marta ; Turekova, Terezia ; Sterba, Jaroslav ; Demlova, Regina ; Kellnerova, Renata ; Pilatova, Katerina Cerna ; Kyr, Michal ; Mudry, Peter ; Palova, Hana ; Kozakova, Sarka ; Dubska, Lenka Zdrazilova ; Hlavackova, Eva ; Dusek, Vitezslav ; Valik, Dalibor ; Slaby, Ondrej ; Pokorna, Petra ; Mazanek, Pavel ; Kuttnerova, Zuzana ; Balaz, Martin ; Tinka, Pavel ; Pavelka, Zdenek

Abstract:

A lot of hope for high‐risk cancers is being pinned on immunotherapy but the evidence in children is lacking due to the rarity and limited efficacy of single‐agent approaches. Here, we aim to assess the effectiveness of multimodal therapy comprising a personalized dendritic cell (DC) vaccine in children with relapsed and/or high‐risk solid tumors using the N‐of‐1 approach in real‐world scenario. A total of 160 evaluable events occurred in 48 patients during the 4‐year follow‐up. Overall survival of the cohort was 7.03 years. Disease control after vaccination was achieved in 53.8% patients. Comparative survival analysis showed the beneficial effect of DC vaccine beyond 2 years from initial diagnosis (HR = 0.53, P = .048) or in patients with disease control (HR = 0.16, P = .00053). A trend for synergistic effect with metronomic cyclophosphamide and/or vinblastine was indicated (HR = 0.60 P = .225). A strong synergistic effect was found for immune check‐point inhibitors (ICIs) after priming with the DC vaccine (HR = 0.40, P = .0047). In conclusion, the personalized DC vaccine was an effective component in the multimodal individualized treatment. Personalized DC vaccine was effective in less burdened or more indolent diseases with a favorable safety profile and synergized with metronomic and/or immunomodulating agents.

2024-10-01·CANCER RESEARCH

Hyperactive Dendritc Cells Redirect Aged Antitumor Immunity

Article

作者: Sen, Debattama R. ; Chen, Alex C.Y.

Aging is one of the biggest risk factors for cancer development. More than 85% of all cancers occur in individuals above 55 years old, often accompanied by age-associated immune defects. Previous studies on the tumor microenvironment during aging have identified several factors, such as the roles of fibroblasts, immunosuppression, and metastasis. However, the aging-associated defects in antitumor immunity, particularly with regard to T cells, remain underexplored. Recent findings by Zhivaki and colleagues suggest that age-related immune defects affecting antitumor responses involve reduced levels of CD8+ T cells and compromised dendritic cell (DC) functions such as antigen presentation and migration. Their study demonstrates that a hyperactive DC vaccine can restore DC functions in older mice. Furthermore, these hyperactive DCs, characterized by increased IL1β production and better migratory capability to the lymph node, promote the development of cytolytic CD4+ T cells exhibiting Th1-like phenotypes. This research reveals mechanisms underlying the response to hyperactive DC vaccines in older mice and highlights the critical role of cytolytic CD4+ T cells as substitutes for CD8+ T cells in driving antitumor immunity and achieving long-term tumor control in older mice.

项与 ODC-0501 相关的新闻（医药）

2022-09-24

·生物制品圈

白细胞介素-37的抑炎机制及其在疾病中的作用

摘要IL-37属于细胞因子IL-1家族，有IL-37a—IL-37e共5种不同的亚型。近年来研究发现，IL-37是一种抑制炎症的双功能细胞因子，既可以直接在细胞内进入细胞核发挥作用，也可以分泌至细胞外，作用于自身或周围细胞的膜受体。此文就IL-37的主要生物学活性及其抑制炎症的相应机制，以及IL-37在临床上的应用研究进行综述，以期为临床抑炎治疗提供新思路和新靶点。正文细胞因子为免疫细胞及组织细胞分泌的一类小分子蛋白，通过结合相应受体，调节细胞生长、分化并发挥其生物学效应，调控免疫应答；同时还参与炎症等多种疾病的发生、发展与结局，如在新型冠状病毒感染的部分患者中，因细胞因子风暴引发了急性呼吸窘迫综合征，死亡率极高。研究发现，IL-37作为一种新型抑炎细胞因子，具有高度抑制炎症过度发生的生物效应，其在流感、变应性鼻炎（allergic rhinitis，AR）等常见的疾病中发挥了重要作用[1-3]。本文就IL-37的主要生物学功能、抑炎机制及临床应用基础研究的新进展进行综述。1IL-37的生物学性状IL-37最早由Bufler[4]于2000年通过生物信息学分析发现，并被命名为IL-1F7；2001年被证实是IL-1家族的第7个细胞因子，2010年被更名为IL-37。人IL-37基因位于2号染色体上，编码段全长3 kb，主要含有6个外显子，有5种剪切异构体（IL-37a—IL-37e），均不包含典型的信号肽。其中IL-37b基因包含相对最完整的一套外显子，能够编码218个氨基酸残基，可翻译出相对分子质量24 000的蛋白质[5]。IL-37b和IL-37c的外显子1可编码潜在的胱天蛋白酶1（caspase-1，Cas1）切割位点，其与IL-37的核移位有关。若抑制了Cas1或者将IL-37b中的天冬氨酸残基突变为丙氨酸残基，则能阻止IL-37的核移位[6]；体外重组IL-37前体经Cas1切割后成熟，但IL-37c的切割位点由于折叠异常而无活性。2IL-37的抑炎作用及其可能机制IL-37涉及的信号通路见图1。2.1IL-37在细胞外的抑炎作用机制2.1.1 与IL-18结合蛋白（IL-18 binding protein，IL-18BP）的结合作用促炎细胞因子IL-18与IL-18受体（IL-18 receptor，IL-18R）结合可诱导核因子κB（nuclear factor κB，NF-κB）的激活，促进IFN-γ的合成和释放[1]，从而促使T细胞活化与增殖，启动适应性免疫。研究发现，IL-37的前体可以和IL-18Rα结合，阻碍了IL-18与IL-18R结合。因此，IL-37可通过与IL-18竞争受体的方式达到抑制炎症反应的效应。同时，IL-37的前体经Cas1加工后，形成的IL-37b成熟体与前体的活性相类似，即IL-37成熟体也可与IL-18Rα结合，且结合能力相较于其前体更强。此外，IL-37成熟体还可以与IL-18BP结合，IL-18BP是IL-18的天然抑制剂，IL-37与IL-18BP结合后，对L-18的抑制作用显著增强。IL-37与IL-18Rα的结合并未影响IL-18Rβ，总体而言，对IL-18的生物学活性抑制相对较弱；IL-37成熟体与IL-18BP结合，对IL-18的生物学活性抑制更强，为IL-37在细胞外抑制炎症的主要形式。2.1.2 与IL-1受体8（IL-1 receptor 8，IL-1R8）的结合作用目前尚无IL-37与IL-1R8直接结合的证据，但Nold-Petry等[7]用生物荧光共振能量转移和基态耗竭超分辨显微镜已经观测到IL-37-IL-18Rα-IL-1R8表面三联复合物，而在缺乏IL-18Rα或经抗IL-18Rα抗体阻断处理的细胞中，IL-18Rα对促炎刺激有高反应性，间接表明IL-37可与IL-18Rα结合。现有推测认为，IL-37与IL-18Rα形成复合体后，与IL-1R8结合能力和速度明显增强，在细胞表面很快形成短暂结合的IL-37-IL-18Rα-IL-1R8三联复合体。IL-1R8含有Toll/IL-1受体结构域（Toll/IL-1 receptor domain，TIR），在IL-1R8结合IL-37后，TIR会发生改变，与TIR连接的髓样分化因子88（myeloid differentiation factor 88，MyD88）的信号转导能力减弱或消失，而MyD88参与TIR的信号转导。因此，IL-37与IL-1R8的结合会削弱TIR通路的信号传导[8-9]。另外，MyD88促进IL-1受体激活蛋白和TNF受体相关因子的磷酸化，并可激活多条重要的信号通路，其中一条通路可以促进丝裂原激活蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）的活化，并由其促进激活蛋白1（activator protein 1，AP-1；又称促炎转录因子）的形成；同时，MyD88下游通路还可激活转化生长因子-β，随之活化IκB激酶β，继而触发NF-κB通路。由此可知，IL-37-IL-18Rα-IL-1R8表面三联复合物可以抑制促炎转录因子AP-1和NF-κB通路的激活[10]。2.1.3 对Notch信号相关蛋白的调节 Notch信号在机体众多生理过程中都有重要作用，可以诱导T细胞的增殖分化，还可以促进胸腺天然Treg的产生并发挥或增强其功能。Ebens和Mailard[11]研究表明，Notch信号可以保护小鼠抵抗肿瘤的侵袭，Notch信号还可以影响Ⅰ型巨噬细胞（M1）的极化，影响炎症反应。Zhou等[12]的报道指出，脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）刺激Toll样受体4，激活Notch1受体，金属蛋白酶切割 Notch1受体的胞外区域，继而γ-分泌酶切割 Notch受体的膜内部分释放出活性部分Notch1胞内区域1（Notch1 intracellular domain 1，NICD1），随后NICD1与IκB激酶相互作用，导致NF-κB的激活。但IL-37可以抑制NICD1的生成和NF-κB的激活，从而减弱M1极化，抑制炎症反应。2.2IL-37在细胞内的抑炎作用机制类似于IL-1家族的另两个双功能细胞因子IL-1α和IL-33，内源性的IL-37可以移位并调节基因的表达，但较前两者，IL-37的核定位能力相对较弱。目前研究发现，IL-37包含一个Cas1切割位点[6]。Nold等[13]观察到，当细胞接收到促炎信号时，细胞内的IL-37前体水平上升，被激活的Cas1裂解IL-37前体，暴露出IL-37羧基结构域，并与内源性Sma和Mad相关蛋白3（Sma- and Mad-related protein 3，Smad3）结合。一旦IL-37-Smad3复合体磷酸化后，随即迁移至细胞核，内源性Smad3对IL-37产生的抑炎活性有重要作用。结果显示，与野生型小鼠相比，IL-37转基因小鼠的循环系统和组织中细胞因子量较少，树突状细胞（dendritic cell，DC）活化程度也较低。当内源性Smad3耗尽时，转基因小鼠表现出的细胞因子抑制现象较弱。进入细胞核后，IL-37-Smad3复合体与IFN-γ的启动子结合，抑制IFN-γ的正调节蛋白T细胞表达T盒（T-box expressed in T cell，T-bet）的表达，进一步调节体内趋化因子的表达。IL-37-Smad3复合体进入细胞核后，抑制Toll样受体诱导的促炎细胞因子IL-1α、IL-1β等的产生，使其下游的NF-κB和MAPK信号通路激活受阻，从而抑制促炎细胞因子和趋化因子COX-2、IL-6、TNF-α等的转录[14]，达到免疫抑制的效果。IL-37b-Smad3复合体还可以抑制c-Jun N端激酶（c-Jun N-terminal kinase，JNK）以及MAPK的磷酸化作用，JNK是IL-1诱导的促炎转录因子AP-1的一部分，而抑制MAPK的磷酸化可以下调外周血单个核细胞（peripheral blood mononuclear cell，PBMC）中Th2型细胞因子的表达，从而抑制嗜酸性粒细胞的阳离子蛋白表达，减少了局部炎症细胞的浸润。这些进一步表明，IL-37具有抑制炎症的作用。2.3IL-37与免疫细胞间的相互作用IL-37与DC、巨噬细胞和肥大细胞（mast cell，MC）等主要固有免疫细胞相互作用后，可以抑制抗炎性细胞因子的表达，具有抑制固有免疫和适应性免疫应答的双重作用。如图2所示，IL-37可以减少DC表面蛋白CD86和MHC Ⅱ类分子的表达量，抑制成熟T细胞的形成，导致Th1/Th17的形成减少；同时，IL-37可以抑制IL-33与肿瘤发生抑制因子2受体结合，抑制MC释放炎症因子；此外，IL-37与巨噬细胞上的IL-1R8受体结合后，促进了巨噬细胞从促炎亚型（M1）向抑炎亚型（M2）的极化，产生抑制IL-1β的表达的效应。2.3.1 IL-37与DC的相互作用 Zhang等[15]研究证实，IL-37可以诱导DC获得免疫耐受功能从而抑制特异性免疫应答。在炎症条件下，IL-37释放抑制DC分泌IL-1β、IL-6和IL-12等炎性细胞因子，促进抑制免疫效应的细胞因子IL-10的分泌[16]。在DC致敏期，IL-37的表达可减弱DC启动超敏反应的能力，使更多的DC处于半成熟或未成熟状态，从而减少被DC激活的幼稚T细胞和抗原特异性T细胞数量，增加DC诱导的Treg的数量，增强Treg在致敏期的活化[17]。但IL-37不能阻断所有的固有免疫功能，即IL-37仅是降低了DC表面蛋白CD86和MHC Ⅱ的表达量，减少被激活DC的数量，以达到延缓抗原呈递的效应。因被激活的DC数量下降，所以下游的F4/80+巨噬细胞、CD161+细胞、CD4+ T细胞被激活的数量随之减少。综上所述，IL-37通过抑制DC的活化，延缓抗原呈递的剂量和过程，产生了抑制适应性免疫应答的效应。2.3.2 IL-37与巨噬细胞的相互作用巨噬细胞是机体固有免疫系统中的重要细胞成分，起到免疫哨兵的作用，协助维持机体内稳态。M1和M2是巨噬细胞两种常见活化表型[18]。IL-37能强烈地影响巨噬细胞的数量和功能。Li等[19]研究结果显示，采用重组IL-37干预的LPS实验组中，M1的MAPK激活受到明显抑制。实验中，与未受刺激的对照组细胞相比，暴露于LPS的M1中p38/MAPK磷酸化显著增强；而经IL-37预处理的M1中MAPK磷酸化增强效果较弱；同时，LPS诱导的细胞外调节蛋白激酶和JNK磷酸化增量也显著减少。另外，LPS激活Toll样受体4导致下游MAPK激活和JNK磷酸化，在IL-1R8缺陷的细胞中，LPS的影响作用明显增强并延长。由此推测，IL-37可以通过与IL-1R8结合，以MyD88抑制TIR的信号传导，从而减少MAPK磷酸化。此外，IL-37能促进巨噬细胞从M1向M2的极化[20]，而信号转导及转录激活因子（signal transdution and activator of transcription，STAT）3通路是诱导M2分化的关键途径；STAT3可能是M2极化调节通路中IL-37的潜在靶点。但也有研究人员认为，IL-37通过 Notch1/NF-κB途径调节巨噬细胞极化[12]。Wang等[21]研究发现，IL-37可通过激活巨噬细胞，抑制IL-1β的表达，从而抑制IL-1β介导的炎症。2.3.3 IL-37与MC的相互作用 MC通过脱颗粒分泌大量血管活性物质、趋化物质和炎性化合物，参与炎症和免疫应答。IL-33是一种促炎性细胞因子[22]，可以和MC表面的肿瘤发生抑制因子2受体结合，诱导MC活化、脱颗粒，释放组胺、蛋白酶和趋化因子等物质。陶文婷[23]研究发现，IL-37可以抑制由IL-33诱导的MC活化释放的炎症因子，从而达到间接抑制MC的效果。同时IL-37能抑制MAPK相关通路，并使MC的活性降低，达到调节炎症和免疫应答的作用。但IL-37与MC间的调节作用并非单向，而是相互调节。有报道称，MC可以分泌肝素，肝素能促进IL-37形成同型二聚体后随之活性丧失[24]。IL-37与MC间的相互作用仍待进一步研究。 3IL-37在多种疾病中的作用3.1AR AR是一种慢性气道炎症疾病。当患者接触过敏原后，可由特异性IgE介导多种免疫活性细胞和相关细胞因子参与应答，最终出现大量炎症细胞因子的释放。Wang等[21]研究发现，在AR患儿的鼻腔灌洗液中，IL-37b表达显著降低，证实IL-37通过下调STAT3信号和STAT6信号通路，促使IL-4、IL-6、STAT3、STAT6磷酸化水平降低，抑制了Th2和Th17细胞表达，达到抑制AR恶化的功效。王亚茹[2]研究结果显示，AR患者的炎性细胞因子，如IL-1β、IL-6和IL-17水平明显高于对照组，而IL-4、IL-10、IL-27及IFN-γ等细胞因子水平则明显低于对照组；AR患者血清中的IL-37与IL-1β、IL-6和IL-17水平存在负相关性，而与IL-4、IL-10、IL-27和IFN-γ等水平存在正相关性；采用重组人IL-37（recombinant human interleukin-37，rhIL-37）干预后，实验组IL-1β、IL-4、IL-6、IL-10、IL-17、IL-27、IFN-γ、TGF-β1指标更加趋向于对照组，以200 ng/ml实验组干预的PBMC中，各细胞因子变化水平相较于100 ng/ml组各指标变化更显著。可以推测，IL-37表达水平的下降，破坏了Th1/12、Th17/Treg平衡，调节性抑炎细胞因子水平降低，最终可引发AR。使用rhIL-37干预可以改善细胞因子水平，或可以减轻AR的症状，这为治疗AR提供了新思路。3.2流感Zhou等[3]发现，甲型流感病毒（influenza A virus，IAV）感染者血清和PBMC中IL-37水平均高于健康人。他们在经rhIL-37预处理的人肺癌细胞A549细胞株中加入H3N2亚型的IAV悬液感染细胞3 h后，与对照组相比，IAV悬液RNA的水平明显受到抑制，且在感染IAV后释放到细胞培养上清液中的IL-37显著减少，显示IL-37具有显著抑制IAV增殖复制的作用，具体作用机制有待进一步研究。3.3脊髓损伤脊髓损伤是一种破坏性的神经疾病，除了最初对脊髓创伤造成的组织损伤，在脊髓发生损伤后，一系列炎症介导的退行性变化会造成脊髓的二次损伤。研究表明，与野生型小鼠相比，表达全长rhIL-37的转基因小鼠脊髓损伤后运动障碍症状减轻，且行动能力明显恢复。在小鼠体内转基因表达rhIL-37可以减轻脊髓损伤后的炎症反应，并防止继发性组织损伤，说明rhIL-37对损伤的脊髓神经系统具有保护作用[25-26]。Zhang等[15]研究发现在生理条件下，IL-1R8在内皮细胞和小胶质细胞中表达，在IL-1R8缺陷型的小鼠中，IL-37对脊髓损伤的保护作用十分有限。结果表明，IL-37的保护作用依赖细胞膜上IL-1R8受体，且IL-37对脊髓的保护作用主要通过细胞外途径。另外，该实验显示，小鼠体内转基因表达rhIL-37降低了促炎细胞因子的水平，如IL-6、TNF-α、IL-1α、IL-1β和IFN-γ，并减少了巨噬细胞、小胶质细胞和粒细胞在损伤脊髓中的聚集。IL-37可以保护损伤后炎症反应影响的组织，增加组织保存量，并改善运动恢复。IL-37介导的脊髓组织抑炎现象仅在炎症细胞中被观察到，组织部位发生病变是IL-37发挥作用的必要条件[26]。相比于全身给药，IL-37更适用脊髓鞘内注射。如果采用全身给药的方案，由于IL-37需要通过血脑屏障，需要提高IL-37剂量，而这容易使IL-37形成二聚体，无法与细胞上的IL-1R8结合，限制IL-37的抑炎功能，最终出现IL-37在全身应用时无效的现象。因此，IL-37应该在急性脊髓损伤患者的鞘内注射，以介导治疗作用。3.4哮喘哮喘是一种临床常见的慢性气道炎症性疾病。研究发现IL-37具有负向调控气道上皮细胞和巨噬细胞的数量等功能，从而减缓哮喘的炎症反应强度[27]。Lv等[28]的体外研究发现，IL-37b可抑制粉尘螨诱导的人肺癌细胞A549细胞株、小鼠肺泡上皮细胞系MLE-12细胞和巨噬细胞产生的促炎细胞因子IL-6，并可通过负向调控作用下调气道炎症反应。Raedler等[29]在过敏性支气管哮喘儿童的PBMC中观察到IL-37b的表达量低于健康儿童对照组。由此可见，IL-37b在哮喘中不仅是炎症反应的负向调节因子，也对气道的过敏性反应具有一定的抑制作用。3.5肾癌肾癌是起源于肾小管上皮细胞的肾占位性病变，其中肾细胞癌（renal cell carcinoma, Rcc）是肾癌中最常见的类型，IL-37已被观察到在肾功能和抗肿瘤活性方面具有关键作用。Jiang等[30]探讨了IL-37在Rcc中的作用，发现Rcc患者的IL-37表达水平下降，并与肿瘤生长的进展呈负相关。在体外，加入rhIL-37培养Rcc细胞系A498和Caki-1的试验结果表明，IL-37可促进Rcc细胞凋亡，同时抑制Rcc细胞的迁移和增殖；同时，与癌细胞增殖相关的IL-6、缺氧诱导因子1a、B细胞淋巴瘤/白血病-2基因、细胞周期蛋白D1的表达量也受IL-37的影响降低。在体内，IL-37能抑制Rcc细胞的生长和IL-6、缺氧诱导因子1a的表达，其作用机制可能为IL-37抑制IL-6/STAT3信号通路产生了抑制肿瘤效应。3.6肺癌肺癌是世界范围内死亡率最高的癌症之一，非小细胞肺癌占所有肺癌的80%~85%。目前的研究证实，IL-37对非小细胞肺癌的发生发展具有较强的抑制作用，并能够改变该肿瘤细胞的某些生物学特性。Chen等[31]通过外源性IL-37试验发现，IL-37可诱导人肺癌细胞A549细胞株凋亡，并抑制其增殖、迁移和侵袭。Jiang等[32]进一步研究发现，IL-37可通过IL-6/STAT3信号通路抑制A549细胞株在非小细胞肺癌中的侵袭和迁移。其次，IL-37对非小细胞肺癌的抑制作用与上皮间质转化有关。Lee等[33]的研究发现，肿瘤微环境中Treg的增加与肿瘤大小相关，Treg可以通过协助癌细胞逃离宿主免疫监视而促使肿瘤进展。同时有研究表明，与对照组相比，转染pEGFP-IL-37质粒组形态变化不明显，波形蛋白和N-钙黏蛋白表达水平下降，上皮细胞钙黏蛋白表达水平升高，表明IL-37具有抑制Treg的趋化作用，以利于机体对肿瘤细胞的清除[31,34]。4 结语与展望IL-37 作为一个双功能细胞因子，可以在炎症发生时，抑制促炎细胞因子的表达，具有抑制过度炎症反应的作用。IL-37的这种作用在细胞内主要通过与Smad3形成IL-37-Smad3复合体，发生核移位，调节基因转录、细胞代谢和细胞增殖，调节炎症因子表达；在细胞外，IL-37还可以与IL-18BP结合，抑制IFN-γ的合成；与IL-1R8结合，使IL-1R8的TIR改变，阻断或者削弱MyD88在TIR通路中的信号传导，从而发挥抑制炎症的作用。同时，IL-37可以抑制DC的活化，延缓抗原呈递的过程，并可促进巨噬细胞从促炎亚型向抑炎亚型的极化；从而抑制适应性免疫应答。IL-37在AR、肺癌等疾病过程中都发挥着重要功能，但是对于与IL-37发生作用的具体受体（如Notch1）参与的信号通路，发挥作用的信号转导机制（如IL-37与TIR通路的具体关联）仍然需要进一步研究，且与其他免疫相关细胞因子相互作用的分子机制等仍未完全阐明。目前全球流行的新型冠状病毒肺炎中，新型冠状病毒感染可导致免疫系统的过度激活引发细胞因子风暴，严重威胁生命健康，亟待寻找有效平衡免疫应答与病理性细胞因子风暴发生的治疗方案。IL-37具有抑制炎症的作用，此给重症病毒性肺炎治疗提供了新的思路。作者何浩1 陈杰2 蒋敏之2，3 吴博2，3 许智勇2，3 张俊玲2，3，4 何茂章2，3，4 王明丽2，3，4，51安徽医科大学第二临床医学院，合肥 230032；2安徽医科大学中央与地方共建生物医学工程实验室，合肥 230032；3芜湖天明生物技术有限公司研发部，芜湖 241000；4安徽医科大学微生物学教研室，合肥 230032；5安徽医科大学临床医学院，合肥 230032通信作者：王明丽，Email:1952987441@qq.com引用本文：何浩，陈杰，蒋敏之，等. 白细胞介素-37的抑炎机制及其在疾病中的作用 [J]. 国际生物制品学杂志, 2022, 45(4):234-240. DOI: 10.3760/cma.j.cn311962-20211129-00078专家简介王明丽（安徽医科大学教授）:从事医学微生物学与免疫学教学工作40余年。长期致力于病毒学和临床微生物学研究，近年着重人畜共患病及科技成果转化与产学研合作等。曾获首批安徽省高等学校拔尖人才称号；曾任安徽省微生物学会副理事长、中华医学会安徽省微生物学与免疫学分会主任委员、中国微生物学会理事及干扰素与细胞因子分会副主任委员。2013年荣获合芜蚌自主创新综合改革示范区创新人才奖；2014年获教育部产学研优秀示范案例；共获省部级科技奖7项；获授权国家发明专利20余项，已经成功转化5项。2016年获得中国发明协会授予的“第九届发明创业奖·人物奖”证书。《国际生物制品学杂志》为中华医学会系列杂志，创刊于1978年10月，目前由中华人民共和国国家卫生健康委员会主管、中华医学会和上海生物制品研究所有限责任公司主办。现任主编李秀玲，编委团队共75人，审稿专家101人。本刊重点介绍国内外生物制品学领域的新进展、新动态、新技术和新成就，设有述评、综述、论著、短篇论著、病例报告、学习交流、国际会议介绍等栏目。投稿流程：登录中华医学会杂志社远程稿件管理系统http://cmaes.medline.org.cn，选择《国际生物制品学杂志》进行投稿。

2022-06-24

·生物制品圈

明星靶点CD27＆OX40及配体最新研究进展综述！

前言：本文介绍了两个具有巨大潜力的TNFRSF目标受体：CD27和OX40，以及它们各自配体CD70和OX40L的免疫生物学，重点介绍了它们在肿瘤环境中的作用。根据体外研究和最近描述的几个表现出CD27/CD70和OX40自然缺陷的人的表型，阐述了CD27和OX40对人类T细胞的影响。最后，介绍了在临床前模型中阐明OX40和CD27靶向单克隆受体的疗效和作用方式的进展，并概述了目前针对癌症中这些有前景的受体/配体配对的临床试验。(图片来源：Acta pharmaceutica Sinica. B, 10(3), 414–433)1►前言肿瘤特异性 T 细胞的存在，以及它们在癌症患者中表现的能力，证实了免疫反应确实可用于对抗癌症。然而，必须克服一些阻碍才能将肿瘤环境中常见的无效免疫反应转化为诱导肿瘤持续破坏的免疫反应。为了充分激活T细胞，必须接收两个信号，而提供第二个信号的配体，称为共刺激，在肿瘤中通常是缺乏的。因此共刺激受体对有效免疫应答，特别是肿瘤治疗的发展至关重要。根据结构特点，共刺激受体主要可分为：1免疫球蛋白家族（IgSF；如CD28、ICOS和CD226）2肿瘤坏死因子受体家族（TNFRSF；CD27、OX40、4-1BB、GITR、死亡受体3和CD303。__OX40 及其配体 OX40L 是TNFRSF家族中促进T 细胞扩增、细胞因子产生和存活的关键成员。过去十年的研究表明，OX40 激动剂在使用免疫原性肿瘤的临床前模型中增强了抗肿瘤免疫力。图1.OX40/OX40L相互作用影响T细胞寿命的四个阶段此外，T细胞同样会表达抑制性受体（如CTLA-4、PD-1、TIGIT和BTLA），他们均来自于IgSF。CTLA-4和PD-1通过细胞内和细胞外机制负性调节T细胞反应，部分通过对抗CD28的共刺激活性来介导其效应。共刺激信号可以增强T细胞反应，以及促进效应和记忆T细胞产生。图2.(A)树突状细胞和T细胞相互作用产生的免疫突触的简化方案。CTLA4-Ig通过拮抗CD28与B7-1的结合，抑制T细胞的活化和存活，从而发挥免疫调节功能。(B)B7-1细胞质尾部干扰α3β1整合素锚定到足细胞细胞骨架复合体的假设机制。通过与B7-1的胞外部分结合，CTLA4-Ig抑制了这种疾病的发生过程，恢复了正常的足细胞的生理结构和功能。CAS，CRK相关底物；FAK，粘着斑激酶；MHCII，MHC II类分子；TCR，T细胞受体；Th1，辅助性T细胞1型深入了解共刺激受体的生物学特性并了解其与人类疾病的相关性，对于选择合适的受体进行治疗干预至关重要。本文综述了OX40和CD27在免疫生物学方面的最新研究进展，重点介绍了它们在人体免疫反应中的作用及其作为抗肿瘤免疫靶点的潜力。2►OX40、CD27及其配体的结构与TNFRSF的其他成员一样，OX40(也称 TNFRSF4或CD134)和CD27(TNFRSF7)是I型跨膜糖蛋白，通常包含3个二硫化物桥，特征是存在富含半胱氨酸的结构域(CRDs)。人OX40和CD27在长度上相似(分别为277和260个残基)，并在蛋白质水平上显示出一定的同源性，OX40包含4个CRD，但CD27仅包含3个CRD(见图3)。由于N-连接和O-连接的糖基化，这两个成熟蛋白在50-55 kDa处都比预测的大一些(约30 kDa)。与OX40以及TNFRSF的所有其他成员不同，膜结合的CD27是一种二硫键连接的同源二聚体，这是由于顺式结构中成熟蛋白165位点处半胱氨酸残基之间的相互作用，在炎症条件下可以在血清中检测到单体CD27。可溶性CD27的大小为32 kDa，比在活化的T细胞中加工的膜结合形式要小。有趣的是，32 kDa的形式可以在激活的T细胞表面也检测到，它可能是加工的32 kDa和成熟的50 kDa原核之间的异二聚体复合体的一部分。虽然在人类血清中也检测到了可溶性OX40，但其水平至少比报道的血清CD27浓度低30倍。已知的OX40和CD27的唯一配体分别是OX40L(TNFSF4)和CD70(TNFSF7)。这两种蛋白都是II型跨膜蛋白，都含有保守的TNF同源结构域，具有三聚化潜能。许多TNFRSF配体可以被切割以生成可溶性形式，尽管具体机制尚不清楚。虽然在血清中，可以在ng/ml水平上检测到可溶性OX40L，但不能检测到CD70。三聚体人OX40L的晶体结构呈现为张开的金字塔形式，原核之间的相互作用区域相对较小。激活时，三个OX40分子与OX40L三聚体结合，这是TNFRSF中配体-受体配对的典型；在OX40CRD 1存在的情况下，2和3都能与OX40L相互作用。虽然CD27/CD70复合体的晶体结构尚未明确，但基于CD27胞外区/抗体复合体和同源CD40/CD40L复合体的晶体结构建模表明，CD27的CRD2与CD70发生了类似的3：3结合构型。然而，高阶低聚物可能是三聚体的二聚体，对于OX40和CD27的激活也都是更有效的配体。在人类OX40和CD27中都发现了自然引起的免疫力损害突变。对于OX40，在CRD1(R65C；编号包括信号序列)中引入额外的半胱氨酸残基会导致活化的人类T细胞表面OX40的显著减少，并导致错误折叠形式的蛋白在细胞内积累。图3.CD27的突变C53Y、C96Y和R107C分别位于CRD 1、2和3，均导致CD27表达降低此外，残基表面表达的R65C 、OX40蛋白不能与OX40L34结合。同样，CD27的突变C53Y、C96Y和R107C分别位于CRD1、2和3，都导致CD27的表达降低(见图1)。相反，虽然R78W突变的患者(在CRD2)表现出与CD27功能受损一致的免疫缺陷，但结晶学研究表明，这可能是由于CD27和CD70之间的相互作用受损，而非CD27表达的缺陷。3►表达模式（1）OX40和CD27OX40和CD27主要由T细胞表达，但表达模式因T细胞亚群和分化、激活状态而异。OX40在TCR刺激后由人的CD4+和CD8+T细胞瞬时表达，在体外和肿瘤部位处，CD4+细胞表达更高。因此，CD4+和CD8+T细胞都是OX40导向的免疫治疗药物治疗癌症的潜在靶点。此外，研究表明，与传统的CD4+T细胞相比，Tregs（调节性T细胞）在多个人类肿瘤中能表达更多的OX40，这增加了优先使用耗尽单抗的OX40hi人群的额外可能性。CD27在静息的αβ、CD4+(Treg和Tconv)和CD8+T细胞，以及一群具有抗肿瘤功能的先天类V-γ9V-δ-2 T的细胞表达。CD27在天然T细胞上固有性表达，而OX40需要TCR刺激才能表达。这表明CD27在启动过程中可能比OX40更早起作用。在人类T细胞上，CD27在效应细胞上表达下调，但在干细胞记忆细胞和中央记忆样细胞中的表达在合理范围内。相反，终末分化的TEMRA和效应记忆细胞是由CD27+和CD27-亚群组成的混合群体。虽然CD27+细胞在效应记忆群体中占主导地位，但在TEMRA中CD27-占主导地位。对于NK细胞，CD27的丢失与更有效的CD56dim群类似，甚至在CD56bright的亚群中，CD27的丢失也与更高的溶解活性有关。CD27也被发现存在于人类B细胞上，包括生发中心、记忆和浆细胞，但不包括幼稚或过渡性B细胞。尽管CD70转基因细胞会在体外刺激人B细胞产生免疫球蛋白G，但CD27在人B细胞上的作用尚不清楚，重要的是，与OX40类似，效应T细胞和调节性T细胞都会在免疫与癌症病理部位表达CD27，这就使这两个群体成为了CD27靶向治疗的潜在靶点。（2）OX40L和CD70OX40L和CD70的表达受到严格控制，OX40和CD27在特定环境中的影响取决于它们的有效性。胸腺基质淋巴生成素、CD40L或TLR激动剂可在人树突状细胞上诱导OX40L，尽管CD40L和TLR激动剂单独诱导OX40L的能力在不同研究中表现各异。此外，在适当的条件下，人单核细胞、中性粒细胞、肥大细胞、淋巴组织诱导细胞、血管内皮细胞和体外激活的B细胞在合适的情况下都能表达OX40L。此外，人的CD4+和CD8+T细胞在IL-2和TGF-β1存在下用抗CD3/CD28包被的微球处理，或暴露在成熟的DC中。体外上调的OX40L，暗示在炎症中存在潜在T-T共同刺激效应。在自身免疫方面，L单核细胞表达OX40L可促进人类狼疮T滤泡辅助细胞极化和发病，这与TNFSF4基因多态性与SLE和其他自身免疫性疾病的易感性一致。鉴于败血症患者血液中单核细胞的OX40L表达增强，以及小鼠败血症的诱导需要巨噬细胞，类似的机制也可能有助于理解败血症的发病机制。图4 CD27/CD70和表达OX40/OX40L的人体细胞之间可能发生的一些相互作用CD70的表达模式和人外周血树突状细胞上缺失CD70的机制类似，但在暴露于肿瘤坏死因子-α、放射或TLR激动剂后上调。与OX40L一样，其他类型的细胞也可以表达CD70，包括B细胞和NK细胞、肌细胞以及CD4+和CD8+T细胞，在小鼠中，非造血系来源的抗原提呈细胞群在固有层持续表达CD70，这可能支持局部的T细胞效应反应。尚不清楚人类是否存在这种类型的细胞。图4显示了体内CD27/CD70和表达OX40/OX40L的细胞之间可能发生的一些相互作用。4►OX40和CD27的信号转导（1）OX40对于OX40和CD27，以及TNFRSF家族的其他成员，跨膜信号主要通过肿瘤坏死因子受体相关因子(TRAF)家族成员来调节的。TRAF是一种与短基序相互作用的三聚体蛋白质，存在于配体结合的三聚体TNFRSF受体的细胞质尾部。对于OX40，受体和配体之间的初始相互作用刺激OX40和TRAF2进入脂质筏(lipid rafts)，这是随后激活核因子-kB的必要步骤。OX40还与TRAF 1、3和5结合，所有四个TRAF结合位点在人类蛋白质的GGSFRTPIQEE序列上大部分重叠。目前尚不清楚除TRAF2以外的TRAF是否也与OX40在脂质筏中共定位，也尚不明确给定的TRAF与OX40相互作用的可能性。对于CD40，存在结合亲和力的层次结构，其中TRAF2比TRAF 1、3或6结合得更强，并且类似的层次结构可能决定了TRAF与TNFRSF的其他成员的结合模式，虽然TRAF2和TRAF5都可以激活OX4076下游的NF-kB信号，但敲除TRAF2会在体外阻断NF-kB激活以及PI3K和Akt的募集，这表明TRAF2参与对于OX40诱导的信号转导，从某些方面来说是一个非冗余事件。其他人已经报道，OX40L诱导的晚期替代核因子-kB途径的激活依赖于TRAF6，这可能是不同的TRAF蛋白激发的不同的信号事件，进一步在下游，M.Croft的研究小组已经鉴定了OX40激活的信号小体复合体，包括TRAF2，IKKα，β和γ，PKCθ，RIP1，CARMA1，bcl1，MALT1，PI3K的P85亚基和Akt。有趣的是，这种复合体形成和驱动不依赖于抗原的核因子-kB活化，尽管OX40驱动的Akt磷酸化是依赖抗原的。（2）CD27CD27与TRAF 2、3和5结合方式类似，全部三个TRAF的结合在CD27的REEEGSTIPIQEDYR区域进行。CD27激活的核因子-kB也是由TRAF2和TRAF5驱动的，这些相同的TRAF负责在CD27参与后触发JNK激活。与OX40一样，CD27也会触发旁路途径和核因子-kB典型通路，TRAF3会抑制OX40和CD27激活旁路途径。虽然典型通路和径核因子-kB旁路途径不同，但在CD27下游，这些通路是紧密相连的。简单地说，激活典型的nf-kB依赖含有ikkβ的复合体。有利于释放活性p65/relA转录单位，而旁路途径依赖于稳定的nik、下游ikkα的激活和释放relB/p52二聚体。然而，在CD27下游，Nik在几分钟内就被募集到受体上，这是激活两条核因子-kB途径所必需的。对于OX40，信号传递更依赖于旁路途径，核因子-kB的激活依赖于Nik。受体参与也可通过CD70和OX40L影响反向信号转导。例如，OX40L信号在人内皮细胞中诱导c-jun(一种转录调节因子，属亮氨酸拉链家族成员)和c-fos（一个转录因子，其主要作用是调节细胞核中因受外界刺激影响而开启或抑制的基因转录，在体外促进人B细胞分泌免疫球蛋白，并增强人树突细胞的激活。值得注意的是，OX40/OX40L信号的缺失并不能明显地阻碍人类或小鼠的体液反应。同样，在同种异体肿瘤环境中，CD70的反向信号增强了人类B细胞的激活以及NK细胞的存活和功能。这些数据支持通过CD70的反向信号可能是癌症治疗的潜在靶点的观点。但这一观点是局限的，因为CD70在恶性B细胞肿瘤中也异常表达，在恶性B细胞肿瘤中它向肿瘤细胞提供促进增殖的信号，另一点需要考虑的是，针对OX40或CD27的药物可能会通过减少OX40和CD27的效力，产生额外的生物学效应，从而阻止OX40L或CD70的反向信号传递。5►OX40、CD27临床研究（一）OX40体外研究表明，OX40L刺激通过人类T细胞，增强了效应分子和细胞因子的增殖与表达。尽管对CD8+T细胞影响在很大程度上是间接的，这得益于CD4+群体提供的增强T细胞帮助。最近对一例19岁患者的特征描述进一步揭示了OX40在人类细胞中的作用，该患者的R65C突变导致了OX40-OX40L信号通路缺失，该患者患了卡波西氏肉瘤(KS)，这是一种罕见的内皮细胞起源的肿瘤，继发于慢性人类疱疹病毒8型(HHV8)感染。KS通常与潜在的HIV感染相关，从HIV患者KS部位获得的内皮细胞会表达丰富的OX40L，表明由于缺乏OX40，所引起的KS易感性增加可能是局部缺陷的内皮驱动的共刺激所致。这位患者还表现出对巨噬细胞感染寄生虫利什曼原虫的易感性，这可能表明在T细胞介导的巨噬细胞激活中需要OX40进一步参与。图4.(来自Eur J Cancer. 2016 Jan;52:50-66).虽然患者的总体免疫细胞频率和抗体反应正常，但淋巴细胞谱系明显扭曲，幼稚B、CD4+和CD8+T细胞的频率增加，而记忆B和T细胞相应减少。进一步分析表明，Treg频率(定义为CD4+CD25hiCD127lo)显著减少，而滤泡辅助T细胞数量(CD4+CD45RA-CXCR5+；对支持B细胞功能很重要）不变。而CD4+T细胞对一些不同抗原的召回反应显著降低，EBV反应性CD8+T细胞能在正常频率下被检测到，证实了OX40至少对于部分CD8+T细胞反应是多余的，并可能为该患者对标准儿童感染缺乏明显的易感性提供了一些解释。（二）CD27类似地，CD27激动剂(CD70或激动剂抗CD27单克隆抗体)在体外共刺激人αβ和γδ T细胞进行增殖和细胞因子的产生，虽然CD27驱动的CD8+T细胞可以在不需要CD4+T细胞的情况下直接激活，CD27直接刺激CD8+T细胞的能力，及在天然T细胞上的组成性表达，可能对清除EBV感染至关重要。因为缺乏功能性CD27或CD70的患者通常在儿童时期表现为EBV感染和相关的霍奇金淋巴瘤，然而，OX40缺乏对EBV反应性CD8+T细胞群没有明显影响(见上文)。此外，CD27或CD70缺陷的患者报告在整个儿童时期有持续感染的病史，表明与OX40缺陷相比有更严重的表现型，对CD27/CD70缺陷患者的淋巴细胞室的研究发现，这些患者的记忆B、CD4+和CD8+T细胞都存在不同程度地缺乏，并伴有低丙种球蛋白血症(与支持体外产生IgG的CD27信号一致)。尽管Tregs的频率没有变化。这些患者明显缺乏EBV免疫，但T细胞对其他有丝分裂原的增殖反应基本是正常的，这表明CD70在B细胞上被上调，以响应EBV感染。当需要强大的免疫反应来对抗B细胞的大规模增殖时，CD70对于T细胞介导的B细胞的免疫监测是重要的，EBV感染期间就是这样，相比之下，这些患者成功地对其他常见病原体和儿童疫苗产生T细胞反应的能力表明，在DC呈递抗原的情况下，CD27-CD70的缺失可能不是限制因素。6►癌症中OX40和CD27信号的调控表1 正在进行的针对OX40、CD27和CD70的癌症临床试验（1）OX40许多临床前研究支持针对OX40和CD27的单抗可以促进T细胞活化和抗肿瘤免疫。对于激动型抗鼠OX40单抗(克隆OX86；大鼠IgG1)，抗肿瘤活性首先是由于Treg抑制导致局部DC功能恢复，其次是将激动剂活性导向效应人群。2014年的一项研究进一步发现，OX86降解了肿瘤驻留的Tregs（调节性T细胞），但不会降解CD8+T细胞，这可能是因为与肿瘤中的效应T细胞相比，Tregs上OX40的优先表达。这种抗体的一种优化形式是结合激活的Fc受体(FCR)，在其他情况下与mAb介导的细胞降解相关。类似地，由于Treg丢失，会导致肿瘤排斥反应和局部较高的CD8+/Treg比率，鉴于OX40在Tregs的高表达，人类肿瘤中T细胞与效应T细胞的比较(见上文)，具有降解活性的抗OX40单抗在临床上可能具有类似效果。OX40激动剂对人类Tregs的影响尚不清楚。在结肠炎小鼠模型中，局部Treg维持需要OX40，据报道，OX40的强制刺激可促进人类Treg(和效应性T细胞)的增殖。然而，其他研究表明，短期暴露于激动剂抗OX40单抗可直接抑制其抑制活性，并且Tregs比其他T细胞亚群对长时间暴露于高剂量抗OX40单抗诱导的细胞凋亡更敏感，因此，激动型抗OX40单抗可能促进Tregs的扩张(尽管对于9B12似乎不是这样)，也可能抑制其功能，甚至诱导其凋亡。（2）CD27 增强的CD27信号可以抑制肿瘤生长。例如，与野生型小鼠相比，过表达CD70的小鼠和在CD11c阳性细胞上结构性表达CD70的小鼠，会产生更强的肿瘤特异性CD8+T细胞反应，并更有效地排斥肿瘤细胞。此外，大约三分之一的CD27或CD70胚系缺陷患者与霍奇金淋巴瘤或弥漫性大B细胞淋巴瘤有关，CD70的体细胞突变或缺失常见于弥漫性大B细胞淋巴瘤和伯基特淋巴瘤，证实CD27/CD70信号也有助于人类的抗肿瘤免疫。已经证明，针对CD27的激动型mAb绕过了CD40信号的要求，而CD4+T细胞有助于促进CD8+T细胞依赖的肿瘤排斥反应，这与CD40介导的DC许可和随后的CD8+T细胞对CD70的依赖一致。在肿瘤环境中，抗鼠CD27单抗的激动剂促进肿瘤特异性和诱导干扰素-γ产生的CD8+T细胞局部积聚。而一种抗人CD27单抗Varlilumab ( 伐立鲁单抗 ) ，在人-CD27转基因小鼠中类似地引起CD8+T细胞依赖性肿瘤排斥反应，增强人T细胞在体外的扩增。随着单抗疗效的日益显著，Varlilumab的疗效取决于它与宿主中FCR的相互作用。CD27刺激对Tregs的影响：Varlilumab ( 伐立鲁单抗 )仅适度促进了人Tregs的增殖，尽管这可能是由于IL-2在体外混合培养试验中可获得性增加所致。在体内，激动剂抗CD27单抗的强制刺激降低了小鼠肿瘤中Treg的频率，Varlilumab类似地降低了癌症患者外周血中Treg的频率。值得注意的是，最具抑制效应的人类Tregs会表达最高水平的CD27，因此似乎很可能会优先用于降解抗CD27单抗，尽管这仍然还停留在猜测阶段。有趣的是，Varlilumab作为直接的T细胞激动剂，也可以消耗免疫缺陷小鼠中的人类淋巴瘤细胞；其作用机制是否与目标细胞群上CD27的相对表达水平，或局部FCR环境有关，仍有待进一步研究。临床研究表明，Varlilumab耐受性良好，表现出与CD27途径激活一致的生物学活性，包括趋化因子诱导，特别是IP-10(CXCL10)，以及激活和扩增效应T细胞。重要的是，这项人体试验表明，Varlilumab在临床上是有效的，取得了与抗OX40类似的反应。（3）CD70 与此相关的是，CD70在包括肾细胞癌在内的一些肿瘤类型中异常表达，在肾癌中，CD70驱动反应性T细胞的终末分化，在CLL（慢性淋巴细胞白血病）中，CD70向肿瘤提供增殖信号，此外，人类慢性粒细胞白血病干细胞在CD27参与后通过Wnt途径接收增殖信号，AML干细胞最近被证明同时表达CD27和CD70，这种相互作用促进了它们的存活。令人鼓舞的是，在异种移植模型中，封闭的抗CD70单抗阻止了AML原始细胞的生长。这些研究表明，阻断CD70信号或耗尽CD70+肿瘤细胞的单抗将是一些肿瘤的合适治疗策略，到目前为止，抗CD70单抗(MDX-1203；表1)是一种在较高剂量下保持疾病稳定的抗CD70单抗。目前针对OX40和CD27/CD70的临床试验摘要可在表1中找到。7►OX40和CD27单抗与其他制剂的结合虽然针对OX40和CD27的激动型单抗可以在小鼠中发挥肿瘤保护作用，但在免疫原性较差的情况下效果有限。因此，人们越来越倾向于将这些单抗与其他策略相结合，例如增强抗原可用性、增强炎症或抑制免疫抑制信号。因此，共靶向Toll样受体，或加入干扰素-α，大大增强了激动剂CD27mAb对小鼠抗原特异性CD8+T细胞的扩增作用，这依赖于I型干扰素对CD8+T细胞的直接作用，此外，抗OX40激动剂和抗CD27单抗、PD-L1协同促进了CD8+T细胞增殖并促进提高其功能。最后，鉴于OX40优先激活人类CD4+T细胞，但CD27激动剂直接促进CD8+T细胞反应，OX40和CD27的同时激活可能也会协同促进更强的T细胞免疫。联合针对CD27、OX40或检查点阻断单抗的单抗是一种特别有希望的方法，有望在癌症治疗中取得更理想的疗效。8►展望这篇文章系统总结了OX40和CD27在免疫生物学方面的最新进展，重点介绍了它们在人体免疫反应中的作用以及它们作为促进抗肿瘤免疫的靶点的潜力，即将启动肿瘤特异性T细胞的策略与OX40信号相结合，可以产生并维持治疗性抗肿瘤免疫反应，由此可得关于OX40等靶点药物研发市场将具有很大的开发潜力。为助力靶点药物研发，成都仁域生物利用噬菌体展示技术，精心构建了总库容达(1x1011)的天然纳米抗体库。通过该技术创建和筛选不同类型的抗体库中。大而多样的天然抗体库也能针对各种类型靶点（如毒性、自身和非免疫原性靶点）进行筛选。全人源抗体库筛选案例参考文献1.Makkouk, A., Chester, C., & Kohrt, H. E. (2016). Rationale for anti-CD137 cancer immunotherapy. European journal of cancer (Oxford, England : 1990), 54, 112–119.https://doi.org/10.1016/j.ejca.2015.09.0262.Buchan, S. L., Rogel, A., & Al-Shamkhani, A. (2018). The immunobiology of CD27 and OX40 and their potential as targets for cancer immunotherapy.Blood,131(1),39-48.https://doi.org/10.1182/blood-2017-07-741025识别微信二维码，添加生物制品圈小编，符合条件者即可加入微信群！请注明：姓名+研究方向！版权声明本公众号所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源和作者，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系(cbplib@163.com)，我们将立即进行删除处理。所有文章仅代表作者观点，不代表本站立场。

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2022-06-19

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长路漫漫，个性化癌症疫苗理念的开枝散叶及联用途径

一直以来，癌症疫苗经历了屡败屡战的漫长经历。其中原因可能在于早期的治疗性疫苗接种策略集中于在肿瘤中异常表达或过表达的自身抗原，称为肿瘤相关抗原(TAAs )。然而这些抗原在产生临床有效的抗肿瘤免疫反应方面很大程度上是不成功的，这可能是由于TAA特异性T细胞受到中枢或外周耐受性的影响。此外，这种TAAs也可以在一定程度上在非恶性组织中表达，这增加了疫苗诱导的自身免疫毒性的风险。既然这条路暂时可能走不通，从另外一个方向转变策略或许能让肿瘤疫苗走向成功之路。肿瘤细胞中发生的突变可以产生新的自身抗原表位，称为新表位或新抗原。而新一代测序技术，MHC I类(MHC I)结合表位预测算法等技术的出现提供了及时和经济有效地识别个体患者中这些肿瘤特异性突变的机会，针对个体患者肿瘤量身定制的癌症疫苗得以产生。事实上在个性化时代到来下，诸如CAR-T，基因治疗等治疗方式为个性化治疗手段早已付诸实践，而不少肿瘤疫苗也采取了相似的思路，为患者量身定做出个性化的癌症疫苗，他们通过与各种形式逐步推进其独有的临床进程，并逐渐开枝散叶，通过各种技术和联用手段为这种形式疫苗的未来发展方向奠定了基础。个性化DC疫苗从个性化癌症疫苗的发展历史来看，最开始应用于个性化癌症疫苗的可能是宾夕法尼亚大学的成熟树突细胞疫苗（NCT00683670）。当时这一研究发表文章的署名上甚至能看到免疫细胞疗法的鼻祖Steven A. Rosenberg的大名。黑色素瘤由于暴露于紫外线等诱变剂条件下，往往会产生大量突变，这些突变会导致肿瘤细胞产生与人体自身细胞非常不同的蛋白质。而疫苗中使用的这些蛋白质可能会诱导强烈的免疫反应，这可能有助于参与者的身体对抗任何可能导致黑色素瘤在未来复发的肿瘤细胞。为了识别与人类肿瘤排斥反应相关的黑色素瘤抗原，宾大的团队首先获得了在转移性黑色素瘤结节上生长的肿瘤浸润淋巴细胞(tTILs)并将其过继性转移到自体黑色素瘤患者。那些与体内肿瘤衰退相关的TILs被用来筛选来自肿瘤的cDNA文库，以鉴定它们识别的抗原。他们最终获得了多达10种用编码患者特异性肿瘤新表位的HLA-A*02:01特异性肽和来自黑色素瘤相关抗原gp100的2种肽组成的自体树突细胞疫苗，并将其注输给事先服用环磷酰胺清除调节性T细胞的患者。这项研究首次揭示了新抗原治疗性疫苗接种可以增加T细胞反应的多样性和广度。此后，除了树突细胞疫苗，更多种类的疫苗技术形式逐步迈入个性化癌症疫苗的大框架下。值得一提的是将TAAs疫苗与个性化癌症疫苗联合作用也是可行的方法之一。此外，个性化癌症疫苗也不再局限于黑色素瘤一个癌种，获得了更广阔的的应用空间，例如，另外一项关于胶质母细胞瘤患者的个性化DC疫苗临床（NCT03548571）就正在展开。而随后，个性化癌症疫苗使得8位晚期黑色素瘤的平均生存时间长达四年的优异疗效更是为个性化癌症疫苗的前景铺平了道路。与TAAs联用高肿瘤突变负荷（TMB）的患者可能对于受到个性化癌症疫苗治疗效果更为显著，尽管这些新抗原疫苗有许多优点，但将TAAs疫苗联用可能是低TMB患者更适合的选择。例如，胶质母细胞瘤是一种典型的突变负荷低的癌症类型，常被认为是一种免疫“冷”肿瘤。在一项使用TAAs与个性化癌症疫苗联用的研究中，通过APVAC1及APVAC2两条途径，分别通过GB相关抗原非突变肽和突变肽肽库中筛选查找抗原肽，这项研究初步的数据证明了其安全性和可行性，有待后续研究披露跟进一步的疗效数据。与免疫检查点抑制剂联用肿瘤微环境中的效应T细胞获得的免疫检查点分子使它们逐渐耗尽，不能杀死肿瘤细胞。这导致了近年来免疫检查点抑制剂ICB的发展，它现在被用于治疗多种类型的癌症。基于ICB的疗法已经在多种癌症中获得了成功，但肿瘤耐药性，冷肿瘤等肿瘤微环境等因素使其受到了一定局限。因此，将ICB与增加浸润性肿瘤特异性T细胞数量的疗法(如疫苗接种)相结合的基本原理经常受到强调。而临床试验已经测试了这种组合方法在癌症患者中的功效：例如：GVAX疫苗是同种异体的巨噬细胞-粒细胞集落刺激因子(GM-CSF)转基因疫苗。将切除的肿瘤细胞分离培养后，导入GM-CSF基因进行修饰，其表达产物GM-CSF可刺激免疫系统对疫苗的反应。通过将这些细胞进行辐射处理，制成疫苗。在Ib期研究中，在胰腺癌患者中测试了ipilimumab与GVAX疫苗的组合。与单独使用ipilimumab相比，疫苗与抗CTLA-4疗法的组合改善了OS。在同一作者的另一项研究中，他们表明抗体介导的CTLA-4阻断增强了一些先前接种了GVAX疫苗的肿瘤免疫。此外，mRNA疫苗中展开的多项临床也采用了与免疫检查点抑制剂联用的方式。mRNA个性化疫苗技术的验证可行性作为mRNA疫苗的先行者，BioNTech和Moderna公司都在个性化mRNA疫苗的赛道中eran（前名RO7198457）是基于BNT的iNeST技术平台开发的个体化mRNA疫苗。iNeST技术平台使得该个性化癌症疫苗能够搭载至多20个能让免疫系统最可能识别的突变抗原。BioNTech此前在美国临床肿瘤学会（ASCO）年会上报告了其个体化mRNA癌症疫苗Autogene Cevumeran与罗氏PD-L1检查点抑制剂atezolizumab和化疗在接受手术切除导管的腺癌患者中联合应用的第一阶段初步数据。结果显示，来自16名手术后接受疫苗接种的患者数据表明，这一疗法耐受性良好，只有一名患者出现了疫苗相关的3级发热和高血压。该疗法在一半的患者中诱导了新抗原特异性T细胞反应。而与以前检测不到的水平相比，针对新抗原的T细胞水平上升到了总水平的2.9%。此外，在18个月的早期中位随访中，与没有疫苗诱导的免疫反应的患者相比，有重新免疫反应的患者显示出显著更长的无复发生存期(RFS)。相比BNT的20种新抗原，Moderna的数量一下子加到了34种。Moderna关于个体化肿瘤疫苗mRNA-4157的I期临床研究（NCT03313778 & NCT03480152）表明：在切除黑色素瘤、结肠癌和肺癌等原发肿瘤后，接受mRNA-4157作为单药辅助治疗的13名患者中，11名患者在研究中保持无病状态长达75周。在联合K药治疗不可切除实体瘤的10名HPV阴性的头颈鳞状细胞癌患者和17名微卫星稳定型（MSS）结直肠癌患者中：有一半的HPV阴性的头颈鳞状细胞癌患者肿瘤缩小，且其中2名患者肿瘤完全消失，疾病控制率高达90%，在安全性方面来看，没有发现与疫苗相关的严重不良事件；但在MSS结直肠癌中并没有观察到肿瘤缩小，可能由于MSS结直肠癌属于“冷”肿瘤，肿瘤免疫微环境中缺少T细胞浸润。与抗血管生成治疗药物(AATs)联用在癌症的疾病发展过程中，肿瘤会增加促血管生成分子的表达，如血管内皮生长因子(VEGF)，它参与肿瘤血管生成。另一方面，异常的肿瘤脉管系统通过为T细胞浸润提供物理屏障而主动抑制抗肿瘤反应，并由于对肿瘤的不良递送而限制治疗药物的功效。肿瘤血管生成通过其免疫抑制作用也有助于免疫逃逸。因此将抗血管生成治疗药物与个性化肿瘤疫苗联用也是未来的可能方向之一。例如：舒尼替尼与基于DC的个性化疫苗AGS-003联合使用，该疫苗由用总自体肿瘤RNA和CD40L RNA转染的单核细胞衍生的树突状细胞组成。舒尼替尼第二周期开始时开始接种疫苗。联合治疗诱导了免疫反应并延长了生存期。这些令人鼓舞的结果导致了三期临床试验，但AGS-003未能改善OS。总的来说，尽管在了解AATs对于肿瘤疫苗的影响方面取得了进展，但癌症疫苗的组合方法未能证明临床疗效。仍然需要更进一步的研究其中机理机制和临床设计。小编总结随着技术的越发进步，可能可以看到越来越多的基于个性化癌症疫苗的新抗原，将个性化癌症疫苗与更丰富的治疗方式联合使用也是未来的证明效果的途径之一，这也对个性化疫苗的临床设计和评估标准提出了挑战。此外，从患者样本数量来看，个性化癌症疫苗似乎并没有得到大规模的临床应用，这可能让人担忧其成本负担过高，生产产能有限等问题，因此或许Zolgensma的单价地位将受到挑战，这有可能无法惠及更多的患者，因此个性化癌症疫苗的商业化可能仍然要受限于技术与工艺限制。参考来源：1.Blass, Eryn, and Patrick A Ott. “Advances in the development of personalized neoantigen-based therapeutic cancer vaccines.” Nature reviews. Clinical oncology vol. 18,4 (2021): 215-229. doi:10.1038/s41571-020-00460-22.Shemesh CS, Hsu JC, Hosseini I, et al. Personalized Cancer Vaccines: Clinical Landscape, Challenges, and Opportunities. Mol Ther. 2021;29(2):555-570. doi:10.1016/j.ymthe.2020.09.0383.Mougel A, Terme M, Tanchot C. Therapeutic Cancer Vaccine and Combinations With Antiangiogenic Therapies and Immune Checkpoint Blockade. Front Immunol. 2019;10:467. Published 2019 Mar 14. doi:10.3389/fimmu.2019.004674.Carreno, Beatriz M et al. “Cancer immunotherapy. A dendritic cell vaccine increases the breadth and diversity of melanoma neoantigen-specific T cells.” Science (New York, N.Y.) vol. 348,6236 (2015): 803-8. doi:10.1126/science.aaa38285.Le DT, Lutz E, Uram JN, Sugar EA, Onners B, Solt S, et al.. Evaluation of ipilimumab in combination with allogeneic pancreatic tumor cells transfected with a GM-CSF gene in previously treated pancreatic cancer. J Immunother. (2013) 36:382–9. 10.1097/CJI.0b013e31829fb7a2

疫苗信使RNA免疫疗法抗体基因疗法

100 项与 ODC-0501 相关的药物交易

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