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小药谈肿瘤免疫之BTN3A1

时间:2021-07-12 12:16:49 来源:

前言

免疫检查点抑制剂的出现彻底改变了某些癌症的治疗。然而,大多数实体瘤对现有的免疫治疗反应仍然很差,PD-1靶向抗体治疗黑色素瘤和肺癌的成功在其他肿瘤类型中并不常见。虽然大多数免疫治疗方法侧重于增强αβ-T细胞反应,然而仍然有其他具有抗肿瘤潜力的淋巴细胞亚群浸润在肿瘤周围。卵巢癌对单免疫检查点阻断剂无效,在肿瘤中约6%的造血细胞(CD3+T细胞的20%以上)是γδ-T细胞,其中包括Vγ9Vδ2淋巴细胞,外周血中最丰富的γδ-T细胞。尽管γδ-T细胞可以通过galectin-1而自发地在抗肿瘤上表现出调节活性,但其仍然需要一个强大的驱动力来发挥它们的抗肿瘤活性,以扩大免疫治疗敏感肿瘤的范围。

嗜乳脂蛋白(BTN)和类嗜乳脂蛋白(BTNL)的胞外结构域与共刺激配体B7家族(包括PDL1、B7-H3和B7-H4)在结构上相关。一些BTN和BTNL分子的多态性与炎症性疾病相关,并且有人认为BTN3A家族可以调节抗原特异性αβ-T细胞反应,尽管机制目前还不清楚。最近,人们发现BTN和BTNL分子在调节γδ-T细胞功能中也起着关键作用,而同时发生的BTN3A1-BTN2A1相互作用对于T细胞受体(TCR)依赖的人类Vγ9Vδ2+T细胞的激活至关重要。在体内,这取决于磷酸化代谢物与B30.2胞内结构域的结合。然而,这些效应可以通过用CD277(BTN3A1-3)特异性抗体稳定BTN3A1的胞外结构域来模拟,这可能是通过BTN3A1的多聚化和自发V形构象的构象变化来完成的。

据此可以推测BTN3A1对αβ-T细胞的抑制作用只发生在其自发构象中,而不需要BTN2A1,并且针对BTN3A1的抗体可以克服αβ-T细胞的抑制,同时诱导γδ-T细胞的抗肿瘤细胞毒性。试验证明,抗CD277的抗体可以将BTN3A1从免疫抑制剂转化为免疫刺激分子,从而动态激发通过协调αβ和γδ-T细胞驱动的抗肿瘤免疫,从而阻止卵巢癌的进展。

αβ-和γδ-T细胞

T细胞表面存在诸多标记,如T细胞受体(TCR)、白细胞分化抗原(CD)等,可根据这些标记将T细胞分为不同类型的亚群。根据T细胞表面TCR的类型,可将T细胞分为αβ-T细胞和γδ-T细胞两类。其中αβ-T细胞即通常所称的T细胞,其表面表达TCRαβ,占T细胞总数的95%以上;而γδ-T细胞表面表达TCRγδ,数量较少,在健康的成年人中,γδ-T细胞占外周血T细胞的1%~ 5%,主要分布于肠道、呼吸道以及泌尿生殖道等黏膜和皮下组织,是构成表皮内淋巴细胞和黏膜组织上皮内淋巴细胞的主要成分之一。大多数γδ-T细胞为 CD4-CD8-,即其细胞表面不表达CD4和CD8分子,但有少数可表达CD4或CD8,能够参与免疫调节和免疫应答。

根据γδT细胞表面TCR的δ链的表达,可将其分为三个亚群:Vδ1T细胞,Vδ2T细胞和Vδ3T细胞。Vδ1T细胞主要存在于胸腺和黏膜上皮组织中,在外周血中也有少量存在,是黏膜表面最丰富的群落。Vδ1T细胞能分泌许多细胞因子并对肿瘤细胞产生细胞毒效应,在许多疾病中发挥着重要的作用;Vδ2T细胞主要分布在外周血中,占总γδT细胞数量的50%~90%。Vδ2T细胞表面的TCRγδ主要采用Vγ9和Vδ2的配对,能够识别磷酸化抗原而活化,分泌穿孔素、颗粒酶等,产生细胞毒性。激活的Vδ2T细胞可以作为抗原提呈细胞发挥作用。Vδ3T细胞主要分布在肝脏,很少存在于血液中,是机体中数量最少的γδT细胞,仅占0.2%。Vδ3T细胞对靶细胞具有直接杀伤作用,还能够分泌细胞因子。

BTN3A1在侵袭性人类肿瘤中过表达以抑制T细胞活性

通过对42例III/IV期人类高度恶性卵巢癌(HGSOCs)的蛋白裂解物进行了蛋白质印迹分析发现,与良性卵巢肿瘤和正常组织相比,BTN3A1在恶性组织中严重过度表达。在所分析的四种三阴性乳腺癌中,发现一种特定的BTN3A1条带的数量略低,证明BTN3A1的表达并不局限于卵巢恶性肿瘤。

通过对新鲜分离的卵巢癌和乳腺癌细胞的流式细胞术(FACS)分析表明,CD277在髓细胞和肿瘤细胞中高表达,而在淋巴细胞中表达较弱。

对398例其他HGSOCs和19例混合组织学乳腺癌的免疫组化分析证实,BTN3A1普遍表达于肿瘤床,通常定位于上皮细胞内的膜和细胞质。与其免疫抑制作用一致,200例卵巢癌中BTN3A1的平均高表达与患者生存率降低显著相关。对另外13个HGSOC的流式细胞术分析证实,Vγ9Vδ2淋巴细胞占总T细胞的2.5%,γδ-T细胞浸润与改善患者预后相关。

抗CD277抗体阻断了BTN3A1介导的T细胞抑制

CTX-2026是通过酵母展示筛选到的抗BTN3A1的单克隆抗体,采用了糖基化的人IgG1主干,以避免交联、抗体依赖性T细胞毒性和补体激活。同对照相比,CTX-2026和Vγ9Vδ2细胞的激动剂唑来膦酸盐都恢复了BTN3A1依赖的αβ-T细胞的激活。此外,唑来膦酸盐和CTX-2026还增强了对NY-ESO-1转导的、HLA-A2+BTN3A1+OVCAR3细胞(NY-OVCAR3)的抗原特异性杀伤作用,并增强了自体肿瘤浸润淋巴细胞从三个HGSOC中清除BTN3A1+原发癌细胞的细胞毒性。

此外,利用CRISPR在BTN-K32 aAPCs细胞中敲除BTN2A1消除了Vγ9Vδ2 T细胞产生抗体和唑来膦酸盐依赖的干扰素-γ(IFN-γ)的能力。然而,BTN2A1敲除的BTN-K32 aAPC仍保持了其抑制αβ-T细胞激活的能力,表明BTN3A1的αβ免疫抑制和Vγ9Vδ2免疫激活活性之间的转换受BTN2A1信号的调节。

BTN3A1通过阻止CD45从免疫突触分离来抑制T细胞

通过免疫共沉淀发现CD45可能是BTN3A1发挥免疫抑制作用的效应分子。为了验证这一点,试验人员合成了一种CD3ζ-绿色荧光蛋白(GFP)的融合蛋白,并用于监测在BTN3A1-Fc存在下OKT3诱导TCR触发后CD3ζ-CD45共定位的程度。正如预期,与对照组Fc相比,TCR激活后CD45从CD3ζ分离。表明BTN3A1可能通过阻止CD45与免疫突触的分离而阻断TCR的触发。


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