尽管CD3 TCE在血液瘤和实体瘤都取得了突破,然而传统TCE仍面临着至少三大挑战:1、安全性;2、冷肿瘤;3、持久性。
安全性问题(CRS及ICANS)始终是限制TCE给药剂量及广泛应用的瓶颈。同时,由于CD3 TCE直接激活CD4+ T细胞,加剧了免疫原性的发生。此外,对于冷肿瘤,患者对传统TCE响应有限。
T 细胞通常包括三个亚型:杀伤性 T 细胞(细胞毒性 T 淋巴细胞:CD8+),这种细胞可识别抗原,抗原由与宿主细胞结合的致病原释放;辅助 T 细胞(Th 细胞:CD4+),可促进免疫系统对抗感染;调节性 T 细胞(Treg 细胞:CD4+、CD25+、Foxp3+、CD127+),可保持免疫系统功能正常。
CD4+ T 细胞激活后增殖并分化为多个亚型,每个亚型具有特定功能。这些亚型包括 Th1、Th2 和Th17等。Th1 细胞帮助激活巨噬细胞,Th2 细胞支持 B 细胞成熟和抗体生产,Th17 细胞参与炎症反应。
CD8+ T 细胞激活后分化为细胞毒性 T 淋巴细胞(CTLs)并通过释放细胞毒性物质来杀死细胞。它们分泌穿孔素(Perforin,一种在目标细胞膜上形成孔的蛋白质)和颗粒酶(Granzymes,一种进入目标细胞内并触发凋亡的丝氨酸蛋白酶)。它们还可以通过其表面的 Fas 配体(FasL)与目标细胞上的 Fas 分子相互作用来诱导凋亡。
近日,阿斯利康在clinical trials网站上,登记了其GPC3/TCR/CD8三抗(AZD9793),启动一项1期临床试验NCT06795022用于实体瘤治疗。
AZD9793出自阿斯利康的Target-Induced T cell Activating Nanobodies (TITAN)平台,在GPC3抗体的铰链区引入了CD8和TCR激动性纳米抗体(图1),以特异性激活CD8 T细胞而弱化其它T细胞的激活及相应细胞因子的释放。
图1. AZD9793结构示意图
T细胞受体是一个非常大的复合物,包含TCR、CD3复合物、共受体(CD4或CD8)三部分(图2)。抗原与 TCR 结合导致 TCR/CD3 复合物胞浆尾部的一个基序的细胞内磷酸化(被称为 Lck 的 Src 激酶家族成员)称为基于免疫受体的激活基序 (ITAM)。
图2. TCR复合物及下游信号通路
在TCR结构外,还存在共受体,其作用是在TCR识别MHC递呈的多肽时提供帮助。共受体在胞外可以特异的和MHC分子结合,在胞内和Lck激酶关联,在TCR信号中起到放大和增强的作用。
共受体包括两种,CD4和CD8。CD4是由4个Ig结构的棒状结构,CD8是通过二硫键形成的异二聚体,每个单体都是一个类Ig结构。每一个T细胞只能选择CD4或者CD8中的一种作为共受体(图3)。
阿斯利康的临床前结果显示,AZD9793可以特异性的激活CD8+ T细胞并杀伤GPC3+肿瘤细胞,同时相较于传统的CD3 TCE释放更少的细胞因子。此外,AZD9793还在体外及体内实验中展现出旁观者杀伤效应。
外周血T细胞主要为携带αβ TCR的T细胞,Vβ TCR是T细胞表面上的一类特异性受体。已报道的Vβ区有24个谱系,即Vβ1~24,正常人外周血中存在表达所有的TCR Vβ谱系的T细胞亚群(图4)。
研究发现,与常见CD3抗体刺激诱导的T细胞状态不同,抗Vβ抗体诱导多克隆T细胞产生不同的记忆样效应(TMLE)表型,这些细胞能够在体内长期存在,提供持久的抗肿瘤免疫保护。
此外,抗Vβ抗体刺激展现出具有高度增殖能力和效应功能的表型,有助于αβT细胞库特定亚组分的激活和维持,从而降低出现类似CD3抗体刺激诱导的T细胞状态(细胞因子释放、激活诱导的死亡、T细胞的耗竭)。
传统的CD3 TCE由于患者体内T细胞质量差和耗竭之故,对于治疗免疫疗法应答不佳的冷肿瘤效果有限。美国Marengo Therapeutics专有的TriSTAR平台是一种多特异性抗体融合蛋白平台,源自Marengo专有的抗体库,该抗体库靶向不同的Vβ TCR,并与T细胞共刺激受体和肿瘤相关抗原结合剂融合。通过扩增和重定向新的、高度活跃记忆Vβ T细胞引到肿瘤,TriSTAR TCE可能克服传统TCE活性的限制(T细胞质量差和T细胞耗竭)。
目前Marengo正在与法国Ipsen公司合作开发基于TriSTAR平台的下一代TCE,以靶向难以治疗的‘冷’肿瘤。
根据表达的TCR类型,T细胞还可分为αβT细胞和γδT细胞。γδT细胞主要分为两个亚型:Vδ1和Vδ2。Vδ1T细胞亚群在组织中富集,既包含效应性T细胞,也包含具有促进肿瘤生长的调节性T细胞。
Vδ2T细胞在血液循环中富集,大多数γδT细胞是 Vγ9Vδ2T细胞(占95%),这些细胞不仅能被激活杀伤肿瘤细胞,而且还有可能促进级联反应,通过细胞因子的释放和抗原的呈递来触发先天性和适应性免疫细胞,诱发免疫记忆,产生持久疗效。
γδT细胞相较于传统T细胞(αβT细胞),其特点主要是缺少CD4和CD8的表达,数量少(占循环淋巴细胞<10%),主要分布于皮肤粘膜组织。
γδT细胞是连接天然免疫和适应性免疫的桥梁,不仅能够被激活以立即有效地杀死肿瘤细胞,还具有促进级联反应的潜力,通过细胞因子释放和抗原呈递触发先天性和适应性免疫细胞,产生免疫记忆,诱导有效且持久的抗肿瘤反应(图5)。
此外,γδT细胞还具有良好的组织浸润性,可以快速响应靶标并释放效应细胞因子。尤其是vδ1亚型,具有优于αβ细胞的归巢优势,并能更好的在肿瘤低氧环境中浸润和发挥功能。
荷兰LAVA Therapeutics是一家专注于开发γδT细胞募集双抗的临床阶段免疫肿瘤学公司,其具有专有的Gammabody平台(图6)。辉瑞与其合作开发的靶向EGFR和γδ T细胞的双抗(PF-08046052)正在用于结直肠癌 (CRC)、非小细胞肺癌 (NSCLC)、头颈部鳞状细胞癌 (HNSCC) 和胰腺导管腺癌 (PDAC)在内的实体瘤的临床1期研究。
Gammabody能够高效并特异性杀伤肿瘤细胞;选择性激活并扩增γδT细胞的同时避免免疫抑制性T细胞的共同激活;激活其他免疫细胞从而增强肿瘤杀伤能力;触发适应性免疫反应,产生持久疗效。
随着我们对不同T细胞亚群生物学功能更深的理解,结合下一代TCE的临床结果逐渐披露,越来越多的具有精准激活T细胞亚群的TCE将浮出水面。
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