引言
目前,免疫治療已經(jīng)成為除手術(shù)、化療和放療之外的抗腫瘤治療的第四大支柱,其中基于T細胞的免疫治療是一種有效的癌癥治療策略。根據αβ和γδT細胞受體(TCR)的表達,T細胞可分為兩個(gè)主要亞群。αβT細胞識別非自身的肽抗原,如癌細胞表達的抗原。αβT細胞是適應性免疫的效應細胞,這些細胞以主要組織相容性復合體(MHC)限制的方式發(fā)揮細胞毒性。然而,由于MHC分子的丟失,腫瘤細胞通常抵抗αβT細胞的攻擊。
相比之下,γδT細胞是固有免疫系統中的效應細胞,這些細胞以MHC不受限制的方式發(fā)揮作用,使它們成為癌癥免疫治療的理想介質(zhì)。最近的研究表明,γδT細胞對各種類(lèi)型的癌細胞具有強大的細胞毒性作用。然而,γδT細胞僅占循環(huán)淋巴細胞的一小部分,臨床效益并不令人滿(mǎn)意。目前,一些改進(jìn)方法,如雙特異性抗體和CAR-T可能突破γδT細胞的局限性,提高抗腫瘤效果。
一、γδT細胞的激活
人類(lèi)外周血γδT細胞主要表達Vδ2鏈和Vγ9鏈,在識別磷酸化抗原(PAG)時(shí)被激活,如(E)-4-羥基-3-甲基-2-烯基焦磷酸鹽(HMBPP)。BTN3A1是BTN3A(CD277)家族的亞型,在PAG激活γδT細胞中起著(zhù)不可或缺的作用。BTN3A1在細胞表面廣泛表達,由兩個(gè)免疫球蛋白樣胞外結構域和一個(gè)胞內B30.2結構域組成。
一般來(lái)說(shuō),在生理條件下,PAG的濃度不足以刺激γδT細胞。然而,由于代謝重編程,腫瘤細胞表現出PAG生成上調,這增加了甲羥戊酸途徑的活性。此外,PAG濃度可在藥理學(xué)上增加。用于治療高鈣血癥或癌癥骨轉移的含氮雙膦酸鹽,如帕米膦酸鹽(Pam)和唑來(lái)膦酸鹽(ZOL),可抑制法尼基二磷酸(FPP)合成酶,這是甲羥戊酸途徑中的限速酶。因此,IPP(FPP上游代謝物)濃度增加,從而激活γδT細胞。
二、γδT細胞與癌細胞的其它相互作用
γδT細胞不僅通過(guò)γδTCR識別PAG,還通過(guò)NKG2D受體識別應激相關(guān)抗原,對于自然殺傷細胞,這種識別方法是不受MHC限制的。MICA是一種刺激NKG2D受體的功能性配體,除MICA外,人類(lèi)NKG2D配體中的MICB和ULBP1-4與NKG2D受體之間的相互作用對癌細胞識別和γδT細胞介導的細胞毒性非常重要。
在活化的γδT細胞中,Fas配體(FasL)和TNF相關(guān)凋亡誘導配體(TRAIL)的表達上調。FasL與CD95(也稱(chēng)為Fas或APO-1)相互作用, FasL結合CD95后激活caspase級聯(lián)反應,從而啟動(dòng)癌細胞凋亡。
TRAIL與五種受體(TRAILRs)相互作用:DR4、DR5、DcR1、DcR2和骨保護素。死亡受體DR4和DR5含有一個(gè)稱(chēng)為死亡域的胞內結構域,當這些受體與TRAIL結合時(shí),該區域使這些受體能夠啟動(dòng)細胞毒性信號。因此,腫瘤細胞中CD95或死亡受體DR4或DR5的上調可能增強γδT細胞介導的細胞毒性。
三、腫瘤微環(huán)境與γδT細胞
一些研究證明了γδT細胞的可塑性,經(jīng)PAGs激活后,γδT細胞通過(guò)分泌TNF-α和IFN-γ促進(jìn)Th1免疫應答。然而,γδT細胞也可以極化成與Th2細胞、Th17細胞或調節性T細胞(Treg)性質(zhì)相似的細胞。
腫瘤中不僅包括癌細胞,還包括細胞外基質(zhì)(ECM)、基質(zhì)細胞(如成纖維細胞和間充質(zhì)基質(zhì)細胞)、血管網(wǎng)絡(luò )和免疫細胞,如T細胞和B細胞、NK細胞以及各種免疫抑制細胞,如腫瘤相關(guān)巨噬細胞(TAM)、髓源性抑制細胞(MDSCs)等,構成了腫瘤微環(huán)境(TME)。
TME中含有各種細胞因子、趨化因子、生長(cháng)因子、炎癥介質(zhì)和基質(zhì)重塑酶,以促進(jìn)組成TME的細胞之間的串擾;這種環(huán)境可以促進(jìn)γδT細胞極化為T(mén)h17或Treg樣細胞,產(chǎn)生IL-17和TGF-β,有利于癌細胞增殖。產(chǎn)生IL-17的γδT細胞誘導血管生成并支持癌癥進(jìn)展, TGF-β可負性調節γδT細胞。
靶向TME的治療,可以通過(guò)激活和改善γδT細胞的細胞毒性,增強抗腫瘤作用。在這些TME靶向治療中,針對抑制性免疫檢查點(diǎn)分子的治療性抗體是克服TME免疫抑制效應的有效手段。過(guò)繼性γδT細胞與免疫檢查點(diǎn)抑制劑的結合是提高其細胞毒性的一種有希望的策略,因為PAG刺激的γδT細胞表達PD-1,阻斷PD-1可能增強γδT細胞的抗腫瘤作用。
四、γδT細胞治療的新形式
近年來(lái),為了提高γδT細胞免疫治療的抗腫瘤效果,人們提出了幾種策略。雙特異性抗體的使用顯著(zhù)提高了細胞毒性,臨床前研究發(fā)現,EpCAM/CD3雙特異性抗體增強了γδT細胞介導的肝母細胞瘤和兒童肝細胞癌的裂解。在臨床前模型中,用HER2/Vγ9雙特異性抗體體外擴增γδT細胞可顯著(zhù)降低胰腺癌和結腸癌的生長(cháng)。此外,還報告了一種tribody(HER22xCD16),其包含兩個(gè)HER2特異性單鏈片段,與一個(gè)靶向γδT細胞和NK細胞上表達的CD16單鏈片段融合,增強了γδT細胞和NK細胞介導的HER2表達腫瘤細胞的裂解。
嵌合抗原受體轉導的γδT細胞(CAR-γδT)是克服目前治療局限性的另一種新策略。臨床前研究發(fā)現,在體外與陰性的CAR-γδT細胞相比,帶有CD19特異性CAR-γδT細胞增強了對CD19+腫瘤細胞的殺傷,在小鼠模型中減少了CD19+白血病異種移植物。
CAR-T細胞免疫治療存在靶向效應問(wèn)題。Fisher等人設計了GD2特異性CAR-γδT細胞,以限制對正常細胞的毒性作用。GD2在神經(jīng)母細胞瘤細胞表面和其他幾種癌細胞上過(guò)度表達。在該研究中,γδT細胞識別腫瘤PAG抗原,然后抗GD2-CAR識別GD2并激活下游信號域以發(fā)揮抗腫瘤作用。因此,與γδTCR結合的表達GD2的神經(jīng)母細胞瘤細胞被有效裂解,而與γδTCR結合的表達GD2的細胞沒(méi)有受到影響。
目前,一些臨床研究正在進(jìn)行中。CAR-γδT細胞有望成為一種新型的γδT細胞免疫療法。
結語(yǔ)
基于γδT細胞的免疫治療非常有吸引力,這些細胞在體外和小鼠模型中對各種類(lèi)型的癌癥都顯示出強烈的細胞毒性作用。然而,臨床試驗顯示臨床效益有限。新的方法,包括γδT細胞和免疫檢查點(diǎn)抑制劑聯(lián)合免疫治療,雙特異性抗體和CAR-γδT細胞都是有望克服目前治療局限性的新策略。TME對γδT細胞免疫抑制作用的進(jìn)一步研究,以及抗癌藥物聯(lián)合治療、分子靶向藥物、表觀(guān)遺傳藥物、雙特異性抗體以及CAR-γδT細胞的臨床研究,將為未來(lái)γδT細胞免疫治療的臨床應用奠定基礎。
參考資料:
1.Strategies to Improve the Antitumor Effectof γδT Cell Immunotherapy for Clinical Application. Int J Mol Sci. 2021Aug; 22(16): 8910.
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