TIGIT---未來(lái)抗癌神藥的熱門靶點(diǎn)


免疫治療現(xiàn)已成為腫瘤治療不可或缺的一部分,其中免疫檢查點(diǎn)抑制劑更是備受關(guān)注。近年來(lái),藥監(jiān)局對(duì)免疫檢查點(diǎn)抑制劑藥物大開(kāi)綠燈,經(jīng)典靶點(diǎn)PD-1抑制劑Opdivo和Keytruda(進(jìn)口)從遞交申請(qǐng)到獲批上市都?xì)v時(shí)不到一年,而國(guó)產(chǎn)自主研發(fā)的PD-1藥物特瑞普利單抗注射液(君實(shí)生物)和信迪利單抗注射液(信達(dá)生物制藥)也在近期相繼獲批。

PD-1研發(fā)余熱未過(guò),一大波尚無(wú)相應(yīng)抗體藥物上市的新興靶點(diǎn)正成為眾多國(guó)內(nèi)外藥企競(jìng)相爭(zhēng)奪攻克的目標(biāo)。小編今天就為大家介紹其中一個(gè)非常意思的靶點(diǎn)——TIGIT。


就在去年,中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)田志剛、孫汭教授課題組曾在《Nature Immunology》雜志發(fā)表過(guò)關(guān)于TIGIT的研究成果。他們發(fā)現(xiàn)腫瘤發(fā)展過(guò)程中由于TIGIT的存在,NK細(xì)胞經(jīng)常處于耗竭狀態(tài),而只有一小部分NK細(xì)胞表面有PD-1或CTLA-4,這意味著單純使用PD-1抑制劑并不會(huì)恢復(fù)大多數(shù)NK細(xì)胞的戰(zhàn)斗力,使用動(dòng)物模型驗(yàn)證后發(fā)現(xiàn),抗TIGIT單抗可逆轉(zhuǎn)NK細(xì)胞耗竭并可用于多種腫瘤的免疫治療。


TIGIT為何有如此魔力?首先需要先了解一下這個(gè)明星分子。

TIGIT的結(jié)構(gòu)

TIGIT(T cell Ig and ITIM domain, 也稱為WUCAM,Vstm3,VSIG9)是脊髓灰質(zhì)炎病毒受體(PVR)/Nectin家族的成員。它由細(xì)胞外免疫球蛋白可變區(qū)(IgV)結(jié)構(gòu)域,1型跨膜結(jié)構(gòu)域和具有經(jīng)典免疫受體酪氨酸抑制基序(ITIM)和免疫球蛋白酪氨酸尾(ITT)基序的細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域組成。

TIGIT的表達(dá)

TIGIT在淋巴細(xì)胞中表達(dá),特別是在效應(yīng)和調(diào)節(jié)性CD4+ T細(xì)胞,濾泡輔助CD4+ T細(xì)胞,效應(yīng)CD8+ T細(xì)胞和自然殺傷(NK)細(xì)胞中高表達(dá)。

TIGIT的配體

CD155(也叫PVR 、Necl5或Tage4)是TIGIT的高親和力配體。腫瘤表面高表達(dá)的CD155一旦與NK和T細(xì)胞表面的TIGIT結(jié)合,它們對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷作用就會(huì)被抑制。

CD112(也稱為PVRL2 / nectin 2)和CD113(也叫PVRL3)也可與TIGIT結(jié)合,不過(guò)親和力弱得多。

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Fig1. TIGIT, CD226, CD96 and CRTAM ligand specificity and signalling. (Ludovic Martinet et al. 2015)

TIGIT對(duì)腫瘤免疫循環(huán)的抑制

腫瘤免疫循環(huán)指的是通過(guò)適當(dāng)?shù)姆绞桨l(fā)展免疫反應(yīng)以殺死癌細(xì)胞的過(guò)程。簡(jiǎn)言之,樹(shù)突狀細(xì)胞從死亡的癌細(xì)胞中獲取抗原,然后進(jìn)入淋巴結(jié)激活T細(xì)胞,激活的T細(xì)胞離開(kāi)淋巴結(jié)進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng),穿過(guò)血管壁浸潤(rùn)到腫瘤微環(huán)境中,T細(xì)胞通過(guò)特異性受體識(shí)別并殺死腫瘤細(xì)胞,然后再繼續(xù)循環(huán)。


TIGIT可以在腫瘤免疫循環(huán)的多個(gè)步驟中抑制免疫細(xì)胞:

  • STEP1. TIGIT可以通過(guò)阻止腫瘤細(xì)胞的初始死亡和釋放腫瘤抗原來(lái)抑制NK細(xì)胞效應(yīng);

  • STEP2. TIGIT抑制樹(shù)突細(xì)胞協(xié)同刺激能力,導(dǎo)致癌抗原呈遞減少和抗炎細(xì)胞因子如IL-10增加, TIGIT還可以誘導(dǎo)其他細(xì)胞如腫瘤細(xì)胞的PVR信號(hào)傳導(dǎo);

  • STEP3. TIGIT+ Tregs或PVR刺激的髓樣細(xì)胞可以抑制CD8+ T細(xì)胞效應(yīng)或偏斜CD4+ T細(xì)胞的極化;

  • STEP4. TIGIT可以直接抑制CD8+ T細(xì)胞效應(yīng),或者TIGIT+ Treg可以抑制CD8+ T細(xì)胞,防止癌細(xì)胞的清除。


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Fig2. Inhibition of the Cancer Immunity Cycle by TIGIT. (Manieri et al. 2016)?

TIGIT的作用模式

TIGIT可通過(guò)三種不同的作用機(jī)制抑制淋巴細(xì)胞。

  • TIGIT可以在結(jié)合PVR后通過(guò)其細(xì)胞內(nèi)尾部的ITIM和/或ITT基序發(fā)出信號(hào)(下圖左)。

  • TIGIT可通過(guò)與PVR結(jié)合誘導(dǎo)相鄰樹(shù)突細(xì)胞或腫瘤細(xì)胞中的PVR信號(hào)傳導(dǎo)(下圖中)。

  • TIGIT可以通過(guò)以更高的親和力結(jié)合PVR或破壞CD226同型二聚化來(lái)抑制CD226信號(hào)傳導(dǎo)(下圖右)。


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Fig3. Modes of Action of TIGIT. (Manieri et al. 2016)


介于TIGIT抑制NK細(xì)胞抗腫瘤過(guò)程中的“可惡行徑”,如何在臨床上安全有效地阻斷TIGIT正成為許多醫(yī)學(xué)研究者想要攻克的技術(shù)難關(guān)。目前,多種Anti-TIGIT抗體藥物正在用于針對(duì)腫瘤的臨床試驗(yàn)。


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Table 1? 國(guó)內(nèi)外藥企針對(duì)TIGIT靶點(diǎn)的抗體藥物研發(fā)進(jìn)展情況統(tǒng)計(jì)(數(shù)據(jù)來(lái)源于醫(yī)藥魔方Info)


基于以上所介紹的TIGIT相關(guān)背景,可利用TIGIT人源化小鼠模型,對(duì)腫瘤發(fā)生機(jī)理進(jìn)行深入探討,為藥物實(shí)驗(yàn)進(jìn)行體內(nèi)篩選評(píng)價(jià)。此舉可大大加快TIGIT靶向藥物的研發(fā)與臨床試驗(yàn)進(jìn)展,減少了臨床前測(cè)試的時(shí)間成本,同時(shí)也降低了開(kāi)發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)。


利用該類人源化小鼠模型最終有可能實(shí)現(xiàn)臨床上真正“個(gè)性化”醫(yī)療的目的。


南模生物始終深耕免疫檢查點(diǎn)人源化模型研究領(lǐng)域,自主研發(fā)了TIGIT人源化小鼠模型,為TIGIT相關(guān)藥物的藥效評(píng)估和安全性評(píng)價(jià)提供了強(qiáng)有力的工具。


TIGIT人源化小鼠及驗(yàn)證驗(yàn)證

  • FACS表達(dá)驗(yàn)證

TIGIT人源化純合子小鼠和野生型小鼠外周血細(xì)胞經(jīng)過(guò)刺激后,F(xiàn)ACS檢測(cè)CD4+T細(xì)胞和CD8+T細(xì)胞人源TIGIT的表達(dá)。


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Fig4? FACS檢測(cè)TIGIT人源化小鼠T細(xì)胞中人源TIGIT的表達(dá)。

結(jié)果顯示:TIGIT人源化小鼠的輔助T細(xì)胞和毒性T細(xì)胞中均可以檢測(cè)到人源TIGIT的活躍表達(dá)。


  • 抗腫瘤藥效驗(yàn)證

TIGIT人源化純合子小鼠接種MC38結(jié)腸癌細(xì)胞系第8天,腫瘤平均生長(zhǎng)至約130mm3 時(shí),將動(dòng)物隨機(jī)分組(n=7)用藥。

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Fig5. TIGIT人源化小鼠MC38荷瘤模型體內(nèi)抗腫瘤藥效驗(yàn)證

結(jié)果顯示:針對(duì)人的TIGIT抗體單獨(dú)給藥雖未見(jiàn)明顯抗腫瘤效果,但針對(duì)TIGIT抗體與PD-L1抗體聯(lián)合給藥表現(xiàn)出顯著的療效。


上述數(shù)據(jù)證明,TIGIT人源化小鼠模型是評(píng)估人TIGIT抗體體內(nèi)藥效的有效工具。


為了增加抗TIGIT的效果,在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間將TIGIT途徑與其他可能互補(bǔ)的免疫途徑結(jié)合,可能會(huì)更有效地激活抗腫瘤免疫應(yīng)答,聯(lián)合療法研究應(yīng)運(yùn)而生,目前南模生物也自主研發(fā)了TIGIT與PD-1或PD-L1的雙人源化模型小鼠,以解決該部分臨床前研究需求。


參考文獻(xiàn)

Martinet L, Smyth MJ. Balancing natural killer cell activation through paired receptors. Nat Rev Immunol. 2015 Apr;15(4):243-54.

Manieri NA, Chiang EY, Grogan JL. TIGIT: A Key Inhibitor of the Cancer Immunity Cycle. Trends Immunol. 2017 Jan;38(1):20-28.

Yu X, Harden K, Gonzalez LC, et al. The surface protein TIGIT suppresses T cell activation by promoting the generation of mature immunoregulatory dendritic cells. Nat Immunol. 2009 Jan;10(1):48-57.

Zhang Q, Bi J, Zheng X, et al. Blockade of the checkpoint receptor TIGIT prevents NK cell exhaustion and elicits potent anti-tumor immunity. Nat Immunol. 2018 Jun 18.



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