CD80 x PDL1 x CD86

导读：基于PD-1/PD-L1的免疫检查点阻断（ICB）疗法可阻断肿瘤细胞的免疫逃逸，引发抗肿瘤免疫反应。但由于肿瘤内免疫效应细胞浸润不足，通过PD-1/PD-L1 ICB治疗实现的持久有效的免疫应答的患者数较少，因此，在肿瘤免疫微环境中动员免疫效应细胞是促进上述疗法的有效策略。2024年1月，国内学者在Journal of Controlled Release（影响因子10.8）发表文章：《A combination of PD-L1-targeted IL-15 mRNA nanotherapy and ultrasound-targeted microbubble destruction for tumor immunotherapy 》，研究人员开发了一种“DPPA/IL-15 NPs”纳米平台，利用超声靶向微泡破坏技术（UTMD）将白介素-15（IL-15）mRNA靶向递送至PD-L1。该平台通过诱导免疫原性细胞死亡（ICD）和IL-15表达，介导有效的抗肿瘤免疫治疗。01背景介绍白细胞介素-15（Interleukin-15，IL-15）可增殖、募集和激活细胞毒性T淋巴细胞（CTLs）和自然杀伤细胞（NKs），但半衰期短、毒副作用强。因此，将IL-15 mRNA靶向递送至肿瘤细胞可解决上述问题。脂质纳米颗粒（LNPs）是最有效的非病毒递送载体，免疫原性低、生物安全性高、易于合成，可通过优化脂质的组成和比例将mRNA靶向递送至特定器官，但血管畸形和细胞外基质密度高等肿瘤特征限制LNPs的深度渗透。超声（US）介导的药物递送显示出良好的临床前景，可暂时破坏血管内皮屏障促进细胞内化。超声靶向微泡破坏技术（UTMD）可通过增加细胞内活性氧（ROS）介导多种细胞反应，如自噬、上皮-间充质转化和逆转耐药性。已知ROS诱导的内质网（ER）应激是免疫原性细胞死亡（ICD）的前兆，释放的DAMPs显著促进树突状细胞（DCs）的活化和CTLs的募集，DCs激活是肿瘤免疫周期的初始阶段，UTMD有望成为这一步骤的有效刺激剂。基于以上背景，研究人员提出基于UTMD实现免疫检查点靶向的mRNA纳米疗法，研究将其命名为DPPA/IL-15 NPs。其递送系统的特色在于核心成分为全氟己烷（PFH），赋予其超声响应性和超声造影成像性能，同时脂质层存在抗PD-L1肽DPPA修饰。02DPPA/IL-15 NPs的制备、表征和回声性2.1 DPPA/IL-15 NPs的制备PD-L1靶向性LNP递送系统的制备：将100mg DSPE-PEG-NHS溶于3mL DMF中，加入DPPA肽和三乙胺，使其完全溶解并反应12h。将反应液在纯化水中透析24h，透析液冷冻干燥，得DSPE-PEG-DPPA。MC3和PLGA溶于DMF，DSPE-PEG-DPPA溶于无RNase水中（所有试剂使用前超声处理2min）。在pH3.5下，将固定比例的MC3和mRNA加入柠檬酸盐缓冲液中，混合并孵育20min，MC3-mRNA复合物，200μL PFH和250μg PLGA在冰浴条件下超声处理1min。将1mg DSPE-PEG-DPPA水溶液滴加到混合物中并超声处理3min。用无RNase水离心洗涤3次后，收集DPPA/IL-15 NPs并分散到PBS缓冲液中。通过评估发现在相同mRNA质量下，增加MC3可提高转染和翻译效率，当MC3/mRNA质量比为10达到饱和，后续实验MC3/mRNA=10。为探究DPPA/IL-15 NPs的最佳mRNA封装效率，制备分别含有2%、5%、10%、15%、20%和30% MC3的DPPA/IL-15 NPs，发现随MC3含量增加，包封效率逐渐提高，但伴随的溶血速率也增加，为保证生物安全性，后续实验使用10%的MC3。2.2 IL-15 mRNA纳米颗粒的表征IL-15 NPs和DPPA/IL-15 NPs均带负电荷，平均流体动力学尺寸分别为290.8±9.8 nm和325.9±9.4 nm，PDI分别是0.169±0.015和0.139±0.016，表明均匀性高；透射电镜（TEM）显示，DPPA/IL-15 NPs分散良好，粒径主要分布在300nm处；AFM和SEM图像显示DPPA/IL-15 NPs具有完整的球形结构；纳米复合物中mRNA不易被RNase降解，稳定性好；在含10% FBS的培养基中储存48h的DPPA/IL-15 NPs的血清稳定性好，在血液循环过程中可保持稳定。2.3 回声性给药后24h对Cy5-DPPA-NPs和Cy5-NPs的生物分布进行成像和定量，其主要通过肝肾系统代谢。为评估DPPA/IL-15 NPs作为超声造影剂的回声性，使用灰度和CEUS模式获取体外和体内超声图像，静脉注射DPPA/IL-15 NPs后，荷瘤小鼠的US图像在CEUS模式下表现出回声信号和对比增强（p＜0.01），治疗性超声暴露后，肿瘤灌注面积和造影剂强度均较照射前增加（p＜0.05）。因此，DPPA/IL-15 NPs有望在实时超声成像引导下确定肿瘤位置、监测治疗过程和评估治疗效果，实现诊断和治疗的整合。图1 DPPA/IL-15 NPs合成及特征03mRNA递送至肿瘤细胞进行蛋白质翻译免疫细胞分泌的IFN-γ可上调黑色素瘤细胞中的PD-L1，DPPA-NPs与肿瘤细胞上的PD-L1结合效率实验结果发现：PD-L1在IFN-γ处理的B16F10细胞中高表达(83.6%)，经游离DPPA和DPPA-NPs处理后，PD-L1分别下降至24.6%和26.4%，故DPPA-NPs表面的DPPA与PD-L1具有良好的结合能力。进一步探究Cy5-DPPA-NPs的细胞内化及其在US下的增强作用。相较NPs组，DPPA-NPs+US组中cy5阳性细胞比例比DPPA-NPs组高1.15倍，比NPs+US组高1.21倍，表明DPPA-NPs可通过DPPA介导的主动靶向和UTMD介导的超声加工被肿瘤细胞内化。高翻译效率是mRNA有效治疗的基础，研究人员探究DPPA-NPs联合UTMD的翻译效率，与NPs相比，DPPA-NPs介导的主动靶向增强mRNA翻译。DPPA-NPs组与DPPA-NPs+US组观察结果表明增强的mRNA表达受益于US暴露。DPPA-NPs+US组中GFP阳性细胞的数量最多、百分比最高为9618±191#s，96.2±1.9%，DPPA-NPs组和NPs+US组分别为7671±547#s（76.8±5.5%），7220±688#s（72.2±6.8%），荷瘤小鼠模型体内翻译效率与细胞实验结果一致，综上，DPPA/IL15 NPs与UTMD组合可提高翻译效率。图2 UTMD介导的DPPA-NPs mRNA的体外递送IVIS光谱成像系统结果表明UTMD增加了肿瘤部位的药物富集，对肿瘤组织进行解剖发现DPPA-NPs联合UTMD可深度穿透肿瘤。图3 UTMD介导的DPPA-NPs mRNA的体内递送04UTMD诱导ER应激驱动的ICD增强肿瘤免疫原性对于激活抗肿瘤免疫反应至关重要，肿瘤免疫原性可能由死亡的肿瘤细胞引起，称为ICD。采用膜联蛋白V-FITC/PI染色测定UTMD的细胞毒性，单独用US、NPs和DPPA-NPs（无超声）无法诱导显著的细胞凋亡，NPs＋US和DPPA-NPs+US组诱导的细胞凋亡水平明显高于其他组，且出现细胞膜破裂、细胞内容物渗漏和明显的内质网扩张，表明UTMD的声毒性导致细胞凋亡。利用FCM和荧光显微镜评估细胞内ROS的产生，NPs和DPPA-NPs在US照射后均在细胞内产生超氧化物水平的ROS，表明UTMD可诱导氧化应激，且UTMD组中观察到的GRP78高表达表明UTMD在肿瘤细胞内诱导ER应激。内质网中ROS诱导的氧化应激是ICD的先决条件。产生ICD通常伴随着DAMPs的释放，促进DCs的募集和激活，从而触发针对肿瘤细胞的CTLs。进一步探究发现UTMD可诱导内质网应激以触发ICD并驱动多种DAMPs释放，如CRT暴露、HMGB1释放和HSP70增加，综上，UTMD增加了药物向肿瘤部位的递送及肿瘤微环境（TME）中的抗肿瘤免疫反应。图4 UTMD诱导的内质网应激提高DAMPs释放05UTMD联合DPPA/IL-15NPs在体外进行免疫激活为进一步证明UTMD与DPPA/IL-15 NPs在细胞水平上诱导免疫反应的功能，提取小鼠BMDCs，通过门控CD80/CD86阳性细胞评估UTMD联合DPPA/IL-15 NPs对DCs成熟的影响。DPPA/IL-15 NPs+US组的B16F10细胞与BMDCs共培养后成熟DCs（CD11c+CD80+CD86+）的百分比达29.9±0.4%，高于DPPA-NPs+US组（15.0±1.3%）和DPPA/IL-15 NPs组（19.8±1.6%），表明DPPA/IL-15 NPs联合UTMD有效促进DCs成熟。细胞因子分泌对免疫激活很重要，DPPA/IL-15 NPs与UTMD结合后产生的肿瘤细胞碎片触发BMDCs分泌高水平细胞因子（包括IL-6和TNF-α），增强免疫反应。IL-15（促炎细胞因子）可促进T细胞增殖并维持其存活，DPPA/IL15 NPs+US组中的T细胞增殖率高于DPPA/IL-15 NPs组（p＜0.05），与UTMD高效转染IL-15 mRNA有关。NK细胞在无抗原刺激的情况下通过自发裂解肿瘤细胞来消灭它，DPPA/IL-15 NPs+US组NK细胞细胞毒性最高，其次是DPPA/IL-15 NPs组，表明IL-15 mRNA翻译的IL-15在NK细胞中具刺激作用。综上，DPPA/IL-15 NPs与UTMD的结合足以诱导DCs成熟、T细胞增殖并增强NK细胞毒性，具有增强抗肿瘤免疫力的潜力。图5 UTMD联合DPPA/IL-15 NPs的体外免疫激活06UTMD联合DPPA/IL-15 NPs在小鼠体内的免疫作用为评估UTMD与DPPA/IL-15 NPs在B16F10荷瘤小鼠中的联合作用。在第14d切除肿瘤，与对照组相比，DPPA-NPs +US组和DPPA/IL-15 NPs组表现出中度抑制作用，DPPA/IL-15 NPs+US组几乎完全抑制B16F10肿瘤生长，表明联合疗法抑制肿瘤生长。H&E和TUNEL染色评估B16F10肿瘤内的坏死和凋亡，对照组肿瘤细胞结构完整，DPPA-NPs+US、DPPA/IL-15 NPs、DPPA/IL-15 NPs+US组细胞结构丧失、细胞核萎缩及细胞坏死碎裂，DPPA/IL-15 NPs+US组的坏死区明显大于其他组。PD-L1靶向IL-15 mRNA纳米疗法与UTMD联合使用可有效协同，提高抗肿瘤疗效。生物安全是纳米疗法临床应用的前提，UTMD和DPPA/IL-15 NPs组合未引发显著全身毒性及明显病理损伤和炎症浸润，表明组合疗法对活体动物的高度生物安全性。图6 体内原发性B16F10肿瘤的抑制效果07UTMD联合DPPS/IL-15 NPs诱导体内抗肿瘤免疫应答DCs是激活抗肿瘤免疫反应的桥梁，与体外结果一致，DPPA/IL-15 NPs+US组中成熟DCs（CD11c+CD80+CD86+）水平最高（50.0±1.5%），DPPA-NPs、DPPA-NPs+US、DPPA/IL-15 NPs组和对照组分别为26.7±0.9%、31.3±1.7%、38.3±2.3%和22.2±0.6%，表明可能由于UTMD增强IL-15表达，IL-15与死亡肿瘤细胞释放的DAMPs协同作用，启动抗肿瘤免疫反应。CTLs（CD8+ T细胞）是抗肿瘤免疫疗法中的关键效应细胞。DPPA/IL-15 NPs+US组CD8+ T细胞的浸润率(24.1±2.3%)比DPPA-NPs+US组(11.7±1.0%)高2.05倍，比DPPA/IL-15 NPs组(17.6±2.0%)高1.37倍。表明UTMD和DPPA/IL-15 NPs的协同作用导致CTLs有效浸润到B16F10肿瘤中。与其他组相比，DPPA/IL-15 NPs+US组CD8+CD44+ T细胞百分比显著增加，大量肿瘤浸润CD4+ T细胞、CD8+ T细胞及NK细胞，表明联合治疗可系统增强T细胞免疫。与对照组相比，DPPA/IL-15 NPs+US组中IFN-γ、IL6和TNF-α分别高出6.10、3.83和5.42倍，进一步支持联合疗法诱导有效的抗肿瘤免疫反应。综上，UTMD联合DPPA/IL-15 NPs重塑肿瘤免疫微环境，促进免疫杀伤反应。图7 体内全身抗肿瘤免疫分析08UTMD联合DPPS/IL-15 NPs诱导免疫记忆进一步使用转移性肿瘤模型验证抗复发能力。在实验终端收集肺部，对照组观察到大量转移性结节，DPPA/IL-15 NPs+US组中仅观察到散发性转移灶，结合H&E图像结果表明UTMD联合DPPA/IL-15 NPs显著增强抗转移作用。免疫记忆反应是成功适应性免疫的重要标志，采用流式细胞术检测小鼠脾脏中CD8+CD44highCD62Llow效应记忆T细胞(TEM)和CD8+CD44highCD62Lhigh中枢记忆T细胞(TCM)，DPPA/IL-15 NPs+US组CD8+ TEM(28.2±0.5%)和TCM(17.4±0.6%)的百分比高于DPPA-NPs+US组(分别为20.0±0.2%和11.1±0.5%)和DPPA/IL-15 NPs组(分别为25.5±0.8%和12.9±0.8%)，证实联合治疗可诱导稳健的T细胞记忆。综上，UTMD与DPPA/IL-15 NPs联合有利于建立针对复发肿瘤的免疫记忆，作为新的肿瘤治疗途径。图8 免疫治疗转移性B16F10肿瘤的体内研究09小结本研究建立的PD-L1靶向性递送系统DPPA/IL-15 NPs不仅保护了mRNA，还表现出US响应性和CEUS成像能力。当与UTMD联用时，DPPA/IL-15 NPs实现了PD-L1最佳靶向，促进IL-15 mRNA的递送，并在体外和体内显示出更高的mRNA转染和翻译效率。UTMD可显著增加细胞内ROS，诱导ER应激驱动的ICD，作为启动抗肿瘤免疫的第一步。且UTMD与DPPA/IL-15 NPs组合可增加免疫效应细胞的募集及免疫刺激细胞因子的产生，从而有效抑制肿瘤生长和肿瘤复发。该联合疗法具有通过增强免疫疗法进行临床转化的潜力，并提供实时超声成像指导。参考文献 [1] Wang X, Li F, Zhang J, Guo L, Shang M, Sun X, Xiao S, Shi D, Meng D, Zhao Y, Jiang C, Li J. A combination of PD-L1-targeted IL-15 mRNA nanotherapy and ultrasound-targeted microbubble destruction for tumor immunotherapy. J Control Release. 2024 Jan 24;367:45-60. doi: 10.1016/j.jconrel.2024.01.039.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生物制品微信群！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。END

最近，Roche的BTK抑制剂因肝损伤叫停了部分临床研究，其他一些经典药物，如PD-1抗体、CTLA-4抗体、对乙酰氨基酚等也存在肝毒性。通过这些经典药物，了解药物肝毒性的免疫学机制。BTK抑制剂肝损伤目前多款BTK抑制剂（例如默克的evobrutinib，赛诺菲的Tolebrutinib，罗氏的Fenebrutinib,强生ibrutinib等），均在临床及临床实验中报告肝毒性。BMC Gastroenterol (2021)BTK抑制剂诱导的肝毒性的发病机制尚不清楚。已经提出了几种机制，包括遗传变异引起的免疫机制、氧化损伤和线粒体功能障碍导致的直接肝毒性。BTK抑制剂依赖细胞色素P450，但是会产生生物活化产物，被认为是酪氨酸激酶抑制剂诱导的肝毒性的起始事件。免疫治疗肝毒性肝毒性是PD-1抗体、CTLA-4抗体主要的irAEs之一，尤其是二者联用，发生率会激增（如下图）。JHEP Rep. 2020免疫检查点抑制剂的副作用，通常与不成比例和不受调节的免疫反应有关，如自身免疫性疾病。这反过来又会导致器官损伤，可能包括直接和间接的免疫相关细胞毒性作用。PDL-1 是一种在多种组织和肿瘤中表达的跨膜蛋白。它的作用是保护细胞免受CD8+细胞毒性T淋巴细胞的攻击。PDL-1 与存在于T 细胞、B 细胞和髓系细胞中的 PD-1 结合并调节其抑制作用。因此，阻断 PDL-1/PD-1 通路会诱导细胞毒性活性并赋予对癌细胞的免疫反应，但也通过自身免疫反应造成组织损伤。此外，ICI 还可以改变CD8+ T 细胞的性质，使它们更容易合成细胞毒性物质，如干扰素 γ （IFN-γ）、颗粒酶和颗粒溶解素等。同样， CTLA-4 是一种位于调节性 T 细胞和活化 T 细胞表面的受体。在与抗原呈递细胞表面的CD80或CD86结合后，它通过抑制信号充当关闭开关，导致T细胞功能减弱，因此抑制这种受体允许T细胞高反应性。活化和不受调节的T细胞引起的细胞毒性损伤被认为是免疫检查点抑制剂肝损伤的主要机制。JHEP Rep. 2020对乙酰氨基酚肝毒性对乙酰氨基酚（Acetaminophen ，APAP) ）是最常用的感冒药之一，因为超过剂量服用会造成肝毒性，甚至急性肝功能衰竭。APAP 首先被细胞色素 P450 酶（主要通过 Cyp2E1）代谢，以产生毒性代谢物 NAPQI，其消耗肝脏 GSH 并与细胞和线粒体蛋白结合形成 APAP-加合物 （APAP-AD），导致线粒体氧化应激。氧化应激和线粒体蛋白加合物的增加引发线粒体损伤。受损的线粒体可导致细胞死亡、炎症和随后的肝损伤。p62 是一种自噬受体蛋白，被募集到 APAP-AD，促进 APAP-AD 转变为不溶性形式，被自噬体识别和隔离，并最终被自噬溶酶体去除。受损的线粒体可以通过 PINK1-Parkin 介导的选择性线粒体自噬去除。受损的线粒体可以稳定线粒体PINK1，该线粒体 PINK1 将 Parkin 募集到线粒体以触发线粒体蛋白的泛素化。线粒体泛素化-p62-LC3 复合物，通过线粒体自噬促进受损线粒体的识别和去除。除了 PINK1/Parkin 通路外，其他几种线粒体外膜蛋白（FUNDC1、Bnip3 和 Nix）可能通过其 LC3 相互作用区域直接与 LC3 相互作用，介导不依赖 PINK1- Parkin 的线粒体自噬。自噬可以通过去除受损的线粒体和线粒体DNA 来抑制炎症和炎症小体活化。Torin 1 或雷帕霉素可以靶向 ULK1 复合物以诱导自噬，通过去除 APAP 加合物和受损的线粒体来防止 APAP 诱导的肝损伤。相反，3-MA 抑制 VPS34 复合物以抑制上游自噬体的形成，而亮抑酶肽或 CQ 损害自体溶酶体/溶酶体功能，分别导致 APAP 诱导的坏死和肝损伤加重。Liver Int. 2018 参考资料Roche/GenentechFenebrutinib: https://www.gene.com/media/statements/ps_113023Atallah et al.Zanubrutinib-induced liver injury: a case report and literature review，BMC Gastroenterol (2021) 21:244 https://doi.org/10.1186/s12876-021-01825-2Eleonora De Martin et al, Liver toxicity as a limiting factor to the increasing use of immune checkpoint inhibitors，JHEP Rep. 2020 Aug 11;2(6):100170. doi: 10.1016/j.jhepr.2020.100170. Da Cunha T. et al.Immunotherapy-induced Hepatotoxicity: A Review,Journal of Clinical and Translational Hepatology 2022，DOI: 10.14218/JCTH.2022.00105Chao et al.Role and Mechanisms of Autophagy in Acetaminophen-induced Liver Injury,Liver Int. 2018 August ; 38(8): 1363–1374. doi:10.1111/liv.13866.

前言在过去的十年中，利用免疫系统对抗肿瘤细胞的肿瘤免疫治疗主导了癌症治疗领域。在免疫治疗方法中，使用免疫检查点抑制剂（ICI）释放免疫细胞的活力，使其能够攻击肿瘤细胞，已在不同类型的实体癌中显示出显著的临床效果，如肾细胞癌和晚期黑色素瘤。然而，ICI以及一些其他免疫治疗方法，如细胞因子，可以非特异性地刺激免疫系统，因此，它们也可能触发自身反应性淋巴细胞的激活。因此，免疫相关不良反应（IRAE），如皮肤损伤、结肠炎和甲状腺炎，可能由于自身免疫攻击而发生，限制了这些治疗的临床益处。因此，了解实体瘤中观察到的自身免疫反应的特征和机制具有重要的意义。它将有助于阐明免疫耐受的基本机制，有助于完善肿瘤免疫治疗方法，以尽量减少免疫相关毒性，并且可能产生早期癌症诊断和准确预后所急需的肿瘤生物标志物。免疫耐受和抗肿瘤免疫逃避免疫反应是癌细胞生存所必需的，因此，免疫逃避被认为是癌症的标志之一。肿瘤细胞必须通过各种策略为自身建立“免疫耐受特权”，包括免疫抑制细胞因子的表达、主要组织相容性复合体（MHC）分子的下调，通过免疫检查点PD-L1等分子诱导淋巴细胞凋亡，阻止T细胞激活，募集Treg、髓源性抑制细胞（MDSC）等免疫抑制细胞群，抑制效应淋巴细胞的浸润。在肿瘤免疫治疗中，免疫系统可以通过TAA或自身反应淋巴细胞识别癌细胞。因此，自身免疫反应和肿瘤免疫之间的界限模糊，在抗肿瘤免疫反应期间，免疫耐受可能受到损害。对抗免疫抑制性TME的参与者主要是细胞免疫的组成部分，它们包括自然杀伤（NK）细胞和CD8+细胞毒性T淋巴细胞（CTL）。这些淋巴细胞对肿瘤细胞的溶解的同时，可能触发自身免疫反应。与T细胞相比，对肿瘤浸润性B细胞（TIB）的了解要少得多。TIBs可能通过细胞因子或抗原呈递促进T效应器功能，它们还可以作为调理素，激活补体的经典途径，或诱导抗体依赖性细胞毒性（ADCC）。TIB还可以通过招募Treg或分泌免疫调节细胞因子如IL10或TGF-β来抑制T细胞反应，从而起到抑制作用。实体癌患者血清中经常出现B细胞相关的自身免疫反应。一项研究表明，84%的乳腺癌组织含有TIBs分泌的自身抗体。因此，了解更多关于癌症相关B细胞反应和抗体（包括AAB）抗原特异性的信息非常重要，因为抗体稳定且易于检测，有助于早期诊断或对患者进行治疗选择或预后分型，以及帮助开发新的肿瘤免疫治疗方法。肿瘤中自身免疫反应的起源癌症自身免疫反应的促发因素可能是多因素的，包括宿主遗传因素、宿主的炎症环境、TAAs的性质以及癌症治疗干预的效果。共有的遗传因素肿瘤和自身免疫性疾病都涉及基因变化，它们之间的共有遗传成分可能是导致功能丧失和获得的基因突变以及单核苷酸多态性（SNPs），这些变化可能发生在对肿瘤和自身免疫都很重要的蛋白质中。逃避凋亡是癌症的标志之一，而细胞凋亡在自身免疫中的作用则更为复杂，它可能参与自身反应淋巴细胞逃避中枢和外周耐受机制。因此，导致细胞凋亡减少的基因改变可以将癌症和自身免疫反应联系起来。TP53是一种典型的促凋亡基因，在许多不同的实体瘤中发生突变。有趣的是，TP53突变已被证明增加了多种小鼠的自身免疫易感性。TP53中的单核苷酸多态性也与某些自身免疫性疾病（如炎症性肠病）的高风险相关。另一种促进细胞存活的分子是Bcl-2。Bcl-2是内在凋亡途径的一部分，位于线粒体膜上。Bcl-2在一些实体癌中发生突变，如皮肤癌和肺腺癌。某些Bcl-2基因型也被证明与狼疮有关。因此，导致Bcl-2过度表达的基因事件可促进癌症和自身免疫反应。此外，一些表观遗传和MHC分子的多态性也于癌症免疫和自身免疫息息相关。微生物群微生物群，特别是肠道微生物群，作为免疫系统的物理和生化屏障，并通过训练免疫系统形成炎症反应。微生物群的免疫效应被认为是由微生物代谢物以及细胞因子和“肠道训练”免疫细胞等免疫成分介导的。例如，肠道微生物群产生的丁酸等短链脂肪酸（SCFA）通过促进Treg分化在耐受诱导中起着重要作用。肠道生态失调与许多疾病有关，包括克罗恩病、类风湿关节炎和呼吸系统疾病。微生物群在形成肿瘤免疫反应方面也很重要。抗生素可导致生态失调并破坏共生微生物群。在ICI治疗前服用抗生素会降低肾细胞癌患者ICI的生存效益，强调了微生物群在ICI治疗反应中的重要性。抗PD-1治疗的原发性耐药性是一个重要问题，与治疗反应相关的生物标志物正在进行深入研究。微生物群含量已成为治疗反应的重要预测指标。最近，进行了一项临床试验，其中对抗PD-1治疗无效的转移性黑色素瘤患者进行粪便微生物群移植（FMT），在这项研究中，对抗PD-1治疗有反应且无其它疾病的患者被用作供体，结果表明，由于肠道菌群的变化，15名患者中有6名患者的ICI耐药性被逆转。肿瘤免疫疗法ICI已经取得了巨大的成功，并在各种癌症治疗中找到了一席之地，免疫检查点分子通常限制免疫激活，以防止过度免疫介导的损伤并恢复免疫稳态。它们在维持周围耐受性方面也很重要。CTLA-4通常与抗原呈递细胞上的CD80和CD86分子结合，限制共刺激CD28分子的结合，并剥夺T细胞激活所需的信号。另一方面，PD-1/PD-L1通过诱导已经激活的T细胞凋亡，在下游和周边发挥更大的作用。因此，ICI通过阻断CTLA-4（ipilimumab）增加对T细胞的共刺激，或通过PD-1（pembrolizumab和nivolumab）和PD-L1（atezolizumab和avelumab）阻断抑制效应T细胞的诱导死亡。通过ICI阻断这些分子促进抗肿瘤免疫反应，同时自身反应性T细胞上的限制也被解除，从而导致针对正常细胞的免疫反应。在接受ICI治疗的患者中，有60%的患者出现IRAE。IRAE包括但不限于皮炎、垂体炎、肺炎、胰腺炎、肝炎、I型糖尿病、结肠炎和脑炎。这些基于免疫的毒性通常在开始治疗后的某个时间发生，甚至可能在一年后发生。除ICI外，肿瘤免疫治疗可包括过继性T细胞、细胞因子和肿瘤疫苗等。IL-2是一种有效的T细胞激活剂，观察到IL-2治疗导致自身免疫攻击引起的白癜风，并与良好的治疗反应相关。因此，IRAE可能是由于细胞因子治疗后炎症和免疫激活引起的附带损害。常规肿瘤治疗除了免疫治疗外，常规化疗也可能导致自身免疫反应。化疗通常以细胞周期为目标，以对抗癌症中不受控制的细胞生长。这些方法非特异性地针对所有分裂的细胞，并产生大量的凋亡。在细胞凋亡过程中，特别是在免疫原性细胞死亡（ICD）过程中，自身抗原的释放可创造免疫原性环境。例如，在雌激素受体阳性乳腺癌中使用的化疗药物可导致狼疮和类风湿性关节炎样综合征。自身抗原的变化肿瘤相关自身抗体的靶点可以是突变或截短的自身抗原的异常表达，或者具有不同的翻译后修饰（PTM）模式。针对突变蛋白的自身抗体（aAb），如常见突变基因产物p53，已在几种实体癌类型中观察到，包括结直肠癌、卵巢癌、肺癌和乳腺癌。针对具有异常PTM的蛋白质的aAb，如粘蛋白-1（Muc-1）是上皮癌中常见的TAA，其糖基化异常。Muc-1 aAb在肺癌中检测到具有预后意义。抗肿瘤睾丸抗原和癌胚蛋白的aAb，这些蛋白也可能具有免疫原性，这些抗原通常只在胚胎期表达，在成年体细胞中不存在。它们可以通过DNA甲基化、组蛋白修饰或miRNA调节等过程在肿瘤细胞中重新表达，如MAGE-A1和NY-ESO-1，它们分别可在黑色素瘤和肺癌中诱导免疫反应。针对表达水平改变蛋白质的aAb，如Survivin和热休克蛋白（HSPs）。Survivin是一种通过其相互作用伙伴抑制caspase而抑制凋亡的蛋白质。这种分子还抑制自噬，这是另一个在癌症和自身免疫疾病中起关键作用的过程。热休克蛋白在细胞应激状态下表达，有助于增加蛋白质翻译和正确折叠。热休克蛋白具有抗凋亡特性，可以帮助癌细胞逃避凋亡，因此，它们在多种癌症中过度表达。此外，这些分子被证明与ICD有关。自身免疫反应在实体瘤中的意义自身抗体aAb有时可以在癌症发病数月前检测到，因此，评估自身抗体的存在似乎有助于癌症的早期检测。目前，aAb正在测试早期癌症诊断，如肺癌诊断。此外，描述aAb的靶点、触发点和效应对于提供自身表位免疫原性特征信息以指导基于肽的癌症疫苗的设计也很重要。如果这些aAb被证明具有任何抗肿瘤作用，它们可以被整合到肿瘤免疫治疗技术中。   另一方面，aAb的存在也可以作为肿瘤毁灭性免疫反应的指标。在Muc-1 aAb的研究中，aAb水平与肺癌患者的更长生存期相关。结直肠癌中的抗双链DNA aAb也与更好的预后相关。aAb的存在也可能与肿瘤细胞的突变负荷有关。研究表明，肿瘤的突变负荷越高，对ICI的反应越好。因此，aAb的存在可以作为更高突变负荷的间接指标。总的来说，aAbs作为各种实体癌的早期诊断工具具有许多优势。它们的生物学和预后能力可能取决于它们的特异性、免疫特性以及身体和癌症的免疫环境。irAEsIRAE可能限制ICIs的临床应用，导致因严重毒性而停止治疗。因此，肿瘤免疫治疗的最大挑战是防止以自身免疫的形式造成另一种伤害。因此，在使用免疫成分消除癌症的同时，最好避免破坏性和潜在致命的自身免疫。另一方面，ICI诱导的自身免疫也可能与良好的治疗反应有关，如在ICI治疗中观察到的白癜风已被证明与患者的无进展生存率和总体生存率相关，这表明淋巴细胞与黑色素瘤和正常黑色素细胞发生交叉反应。此外，在143名黑色素瘤患者中，nivolumab治疗后IRAE的存在与总生存率呈正相关。这些数据可能表明，在某些情况下，IRAE的存在是炎症反应和增强对肿瘤免疫反应的指标。小结在肿瘤环境和实体瘤免疫治疗中观察到的自身免疫反应是复杂的。它们可能由基因改变、微生物群相关因素、TAA、表位扩散、抗肿瘤免疫失衡和免疫毒性引起。自身免疫反应中的aAb可以作为稳定的、易于检测和特异性的生物标记物用于癌症诊断。随着肿瘤免疫治疗方法在临床上的广泛应用，了解肿瘤自身免疫反应的需求比以往任何时候都更加迫切，因为IRAE是其广泛应用的主要障碍。对领域的进一步研究将有助于改善肿瘤免疫治疗，以避免或尽量减少IRAE，同时诱导有效的抗肿瘤免疫反应，最大限度地发挥免疫治疗的临床效益。参考文献：1.Autoimmune Responses in Oncology: Causes and Significance. Int J Mol Sci. 2021 Aug; 22(15): 8030. 封面图来源：123rfCDMO启示录：药明生物为何用了10年时间，才做好了这个项目……MNC投资中国Biotech的新方式：大中华区总裁加入董事会……点击阅读原文，查看更多精彩内容！