癌症的发病率越来越高了，成了人们病死原因的主要威胁。头颈部肿瘤曾被评选为全球第八大常见癌症，其中头颈部鳞状细胞癌(head and neck squamous cell carcinoma, HNSCC)最为常见，常携带高突变负荷，同时呈现高度异质性。免疫疗法的快速发展为复发或转移HNSCC(recurrence or metastasis head and neck squamous cell carcinoma, R/M HNSCC)患者的长期生存带来新的希望，而免疫疗法成功的关键在于挖掘有效的治疗靶点。目前，已有发现并进行深入研究的HNSCC免疫靶点主要包括程序性死亡受体-1(PD-1)、程序性死亡配体-1(PD-L1)、细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白-4(CTLA-4)、淋巴细胞活化基因-3(LAG-3)、T细胞免疫球蛋白和ITIM结构域蛋白(TIGIT)、吲哚胺2,3-双加氧酶(IDO)、CD137、OX40(CD134)、CD40和糖皮质激素诱导的肿瘤坏死因子受体(GITR)等。下面小佰一一为你解读吧！
以上靶点可以分为两大类：免疫共抑制信号分子（如PD-1、PD-L1、CTLA-4、LAG-3)、TIM3、TIGIT、IDO等）和免疫共刺激信号分子（如CD137、CD134、CD40、GITR等）。
程序性死亡受体-1(programmed death-1, PD-1)
程序性死亡分子1(Programmed death-1, PD-1)又名CD279，属B7-CD28家族成员之一，基因位于人类染色体2q37上，所编码的蛋白是一种相对分子质量为50 kDa-55 kDa的I型跨膜糖蛋白，由于缺乏在近膜处能形成同源二聚体的半胱氨酸，以单体形式表达于细胞膜表面。PD-1是一种重要的免疫抑制性分子。PD-1位于活化T细胞表面，通过与其配体PD-L1或PD-L2结合，可负向调节T细胞免疫应答。PD-1免疫检查点抑制剂的临床应用前景广阔，目前已有多种药物获批用于HNSCC，如帕博利珠单抗(Pembrolizumab) 和纳武利尤单抗(Nivolumab)。
程序性死亡配体-1(programmed death ligand-1, PD-L1)
程序性死亡配体-1(programmed death ligand-1, PD-L1)又称B7-H1，也被称为表面抗原分化簇274(cluster of differentiation 274, CD274)是典型的免疫球蛋白超家族成员之一。编码PD-L1蛋白的CD274基因有7个外显子，位于人类第9号染色体，PD-L1是一个33-kDa的I型跨膜糖蛋白，包含290个氨基酸，在胞外区域具有IgV和IgC结构域。
肿瘤细胞表达PD-L1与T细胞表面的PD-1相互作用，诱导抗肿瘤T细胞的凋亡，产生免疫逃逸。PD-L1在多种类型的实体肿瘤中表达上调，且高表达者免疫疗效更优。德瓦鲁单抗是靶向作用于PD-L1的高亲和性人源化IgG1单克隆抗体，可阻止PD-L1与PD-1和CD80的结合，抑制免疫应答并杀死肿瘤细胞。与帕博利珠单抗结果不同，德瓦鲁单抗在HPV阳性患者中观察到更高的ORR(29.40% vs 10.90%)和更长的生存时间(OS:10.20 vs 5.00个月)；阿特珠单抗(Atezolizumab)在ⅠA期研究中同样展现出可控的（ORR为22%，DOR为7.40个月）安全性和抗肿瘤活性。我们提供多种程序性死亡分子1(Programmed death-1, PD-1)、程序性死亡配体-1(programmed death ligand-1, PD-L1)相关的蛋白抗体科研试剂，可帮助科学家们在相关领域中对蛋白与蛋白作用、蛋白与信号通路等方面的研究。
细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白-4(cytotoxic T-lymphocyte-associated protein-4, CTLA-4)
CTLA-4的全称叫做细胞毒性T细胞相关蛋白-4（Cytotoxic T lymphocyte associate protein-4，CD152），它是T细胞表面表达的一类共刺激分子（co-stimulatory molecule），人类 CTLA-4基因位于2号染色体长臂33带(2q33)，含有4个外显子和3个内含子。CTLA-4与CD28同源，都含有MYPPPY基序，并且都通过结合B7-1和B7-2向下游的PP2A，PI3K等分子传递信号。CTLA-4抑制剂主要作为联合疗法进行探索。
淋巴细胞活化基因-3(lymphocyte activation gene-3, LAG-3)
淋巴细胞活化基因-3(lymphocyte activation gene-3, LAG-3)也称为CD223，作为一种免疫抑制性受体，可通过与主要组织相容性复合体Ⅱ类(major histocompatibility complex class Ⅱ, MHCⅡ)结合，竞争性抑制抗原与CD4+ T细胞抗原受体相互作用。LAG-3免疫控制机制由法国免疫学家FrédéricTriebel在1990年首次发现，这项研究首次证明了可溶性的LAG-3分子通过MHC II信号传导激活抗原呈递细胞，促使抗原特异性T细胞反应。
LAG-3在肿瘤浸润性淋巴细胞表面表达上调，HNSCC小鼠模型中加用LAG-3特异性抗体可诱导出显著的抗肿瘤免疫反应，靶向LAG-3既能加强CD8+ T细胞的抗肿瘤反应，又能减少调节性T细胞(regulatory T cell, Treg)来增强抗肿瘤免疫反应。LAG-3的免疫抑制功能与PD-1的耐受机制相符，LAG-3与PD-1/PD-L1通路可能存在协同作用，这项研究在近年也得到了多项证实。2019年由耶鲁大学陈列平教授团队在Cell上发表了题为"Fibrinogen-like Protein 1Is a Major Immune Inhibitory Ligand of LAG-3"的论文，证明了纤维介素蛋白1（Fibrinogen-likeprotein 1，FGL1）是LAG-3的一个重要的功能性配体，并揭示了该LAG-3-FGL1通路是独立于B7-H1-PD-1通路的另一条肿瘤免疫逃逸通路，阻断这条通路能和抗PD-1疗法起到协同作用。
T细胞免疫球蛋白黏蛋白3(T cell immunoglobulin mucin-3, TIM-3)
T细胞免疫球蛋白黏蛋白3(T cell immunoglobulin mucin-3, TIM-3)也称为CD366或甲型肝炎病毒细胞受体2(Hepatitis A Virus Cellular Receptor 2,HAVCR2)，是一种Ⅰ型跨膜蛋白，是T细胞免疫球蛋白和粘蛋白结构域蛋白（T cell immunoglobulin and mucin domain-containing protein，TIM）家族的成员。TIM属于免疫球蛋白超家族，该家族成员包括TIM1-8共8个成员，其中TIM-1、TIM-3、TIM-4是人 类和小鼠共有的，而且在人类与小鼠中具有高度的同源性。TIM-3由一个氨基末端免疫球蛋白可变区（V区）、一个粘蛋白柄、一个跨膜区和一个胞质尾共同组成。
TIM-3作为一种负调控的免疫检查点，主要介导肿瘤免疫抑制作用，阻断TIM3可减少Treg从而增强抗肿瘤免疫反应。而大多数TIL表面存在PD-1和TIM-3共表达，已有研究表明，双重阻断PD-1和TIM-3可能是一种克服T细胞无反应的潜在策略。例如，在西妥昔单抗中加用抗TIM-3和抗PD-1单克隆抗体，可能逆转CD8+TIL的功能抑制状态，从而改善HNSCC患者的临床结局。
T细胞免疫球蛋白和ITIM结构域蛋白(T-cell immunoglobulin ITIM domain, TIGIT)
T细胞免疫球蛋白和ITIM结构域蛋白(T-cell immunoglobulin ITIM domain, TIGIT)也称为WUCAM、Vstm3、VSIG9，是Ig超家族的一种受体，在限制适应性和固有免疫方面起着关键作用。TIGIT参与了一个复杂的调控网络，涉及多个IRs（例如，CD96/TACTILE，CD112R/PVRIG）、一个竞争性共刺激受体（DNAM-1/CD226）和多个配体（例如，CD155，CD112）。因此，与CD28/CTLA-4/CD80/CD86通路有一些相似之处，抑制性受体和共刺激受体竞争性地与同一配体结合。TIGIT在TILs表面高表达，包括效应和调节性CD4+ T细胞、效应性CD8+ T细胞以及自然杀伤(natural killer, NK)细胞，TIGIT与其同源配体CD155(PVR)和CD112(PVRL2,nectin-2)结合，可直接抑制T细胞和NK细胞介导的肿瘤细胞杀伤作用。在荷瘤小鼠模型中发现，阻断TIGIT可抑制NK细胞衰竭并促进NK细胞依赖的肿瘤免疫，单独靶向TIGIT或联合靶向其他检查点受体(PD-1或CTLA-4)可明显抑制肿瘤生长。在HNSCC小鼠Treg中，TIGIT也存在表达上调并与免疫抑制相关。加入抗TIGIT单克隆抗体，可激活CD8+T细胞功能和减少Treg增强抗肿瘤免疫应答，显著控制肿瘤生长。因此，靶向TIGIT/CD155信号通路可能改善HNSCC的抗肿瘤免疫反应。
吲哚胺2,3-双加氧酶(indoleamine 2,3-dioxygenase，IDO)
IDO是参与色氨酸分解代谢的关键酶，通过降低色氨酸水平，抑制T细胞增殖，导致T细胞凋亡和Treg积累，从而发挥免疫抑制作用。
在肿瘤发生发展的过程中，肿瘤细胞能够在免疫系统监视的压力下逃脱或颠覆免疫应答，肿瘤组织可以通过改变肿瘤微环境中葡萄糖、氨基酸等营养物质的代谢对局部免疫活性进行调节，吲哚胺2, 3-双加氧酶(Indoleamine 2, 3-dioxygenase, IDO)组织中被干扰素(INF-γ )激活表达， 并且由于抑癌基因Bin在肿瘤细胞中的突变失活，导致IDO在肿瘤细胞中能够不受抑制地持续激活，从而实现对肿瘤微环境中的色氨酸(L-Tryptophan, L-Trp)的持续消耗，并将其转化为犬尿氨酸(Kynurenine)，这种代谢调节能够抑制对色氨酸敏感的T细胞的功能活性，进而抑制肿瘤组织局部的免疫活性，使得肿瘤细胞能够实现免疫逃脱。
小分子IDO抑制剂Epacadostat(INCB24360)可重新激活抗肿瘤免疫应答，联用免疫检查点抑制剂可有效抑制小鼠肿瘤生长。Epacadostat联合伊匹木单抗治疗晚期黑色素瘤ORR为33%，PFS达8.20个月，这也提示IDO抑制剂联合CTLA4单抗可协同增效；Epacadostat联合帕博利珠单抗治疗包括头颈部肿瘤在内的晚期恶性肿瘤，无额外毒性发生，ORR为8%～47%。
CD137
4-1BB又称CD137，是在T细胞和抗原呈递细胞(antigen-presenting cell, APC)上表达的共刺激受体。4-1BB分子最初被认为表达于活化T细胞、NK细胞、NKT细胞、CD4+CD25+调节性T细胞和骨髓来源的单核、多个核细胞上，到2002年，4-1BB分子的组成型表达也于DCs被发现。乌瑞芦单抗(Urelumab, BMS-663513)是首个针对4-1BB靶点的免疫激活性抗体，率先进入临床研发阶段，但因出现肝毒性相关死亡事件导致2项Ⅰ/Ⅱ期试验(NCT00309023、NCT00612664)终止，后发现乌瑞芦单抗用药剂量是导致发生严重肝脏毒性的重要因素。目前该药在多项联合治疗策略中展开探索，包括与纳武利尤单抗、西妥昔单抗、利妥昔单抗或Elotuzumab进行联合。
OX40(CD134)
共刺激分子肿瘤坏死因子受体超家族成员4(tumor necrosis factor receptor superfamily member 4,TNFRSF4)又称OX40、CD134，为肿瘤坏死因子受体超家族的一员，是Ⅰ型跨膜糖蛋白，相对分子质量约为48000-50000，主要表达在活化的CD4+T细胞表面，在NK细胞表面也有低水平表达。OX40分子的配体OX40L也称gp34或肿瘤坏死因子配体超家族成员4(tumor necrosis factor ligand superfamily member 4，TNFSF4），属肿瘤坏死因子配体超家族成员，为一种Ⅱ型跨膜糖蛋白，表达于活化的B细胞和DC表面，另外活化的小鼠和人类T细胞表面也可检测到OX40L的表达。OX40与其配体OX40L激活后，可增强效应T细胞杀伤肿瘤细胞的功能。虽尚未在HNSCC模型中得到明确评估，但OX40激动剂通过扩增肿瘤特异性CD4+ T细胞，提高了多种实体肿瘤模型的抗肿瘤免疫反应。
CD40
CD40是50 k Da大小的Ⅰ型跨膜糖蛋白受体，结构上可分为胞外区、跨膜区以及胞内区，属于肿瘤坏死因子(TNF)受体超家族。CD40在多种细胞类型中表达，在B细胞中主要表达，也可在血小板、抗原呈递细胞(APC)、树突状细胞(DC)、巨噬细胞、粒细胞、内皮细胞、平滑肌细胞、成纤维细胞和上皮细胞等中检测到。CD40的配体CD40L也称为CD154，是一种具有三聚体结构的Ⅱ型跨膜蛋白，分子量为32～33 kD，也属于TNF超家族，编码它的基因位于染色体Xq26.3-q27.1上，目前已有四种CD40L受体被鉴定，即经典的CD40受体和三种整联蛋白：aIIbb3、a5b1和aMb2或Mac-1基因的突变体。CD40作为由APC表达的共刺激受体分子，通过与T细胞表达的CD40配体(CD40-L，或称为CD154)结合发挥免疫调节作用。CD40靶点相关的在研药物主要包括重组人CD40配体(recombinant human CD40 ligand，rhuCD40L)和CD40激动性单克隆抗体两大类。rhuCD40L可作用于肿瘤细胞表面CD40受体，诱导肿瘤细胞凋亡，进而抑制其生长。CP-870893是一种全人源性CD40激动剂单克隆抗体，在联合紫杉醇/卡铂的临床试验NCT00607048中结果积极，有待进一步验证。
糖皮质激素诱导的肿瘤坏死因子受体(glucocorticoid-induced tumor necrosis factor receptor, GITR)
糖皮质激素诱导的肿瘤坏死因子受体(glucocorticoid-induced tumor necrosis factor receptor, GITR)是TNFR超家族的新成员，也称为肿瘤坏死因子受体超家族成员18（TNFRSF18）、活化诱导TNFR家族受体（AITR）、CD抗原CD357。GITR在多种细胞和组织中表达，主要表达于CD25+CD4+Treg、效应性T细胞和NK细胞的表面，是一种Ⅰ型跨膜蛋白，并且是由其配体GITRL激活，GITRL主要在抗原呈递细胞（APC）和内皮细胞上表达，GITRL是一种Ⅱ型跨膜蛋白，通常为三聚体形态。
作为重要的T淋巴细胞协同刺激分子，GITRL/GITR主要通过活化效应T淋巴细胞与调控调节性T淋巴细胞(Treg)参与炎症介导的疾病发生与进展过程，干预GITRL/GITR通路具有清除病毒与寄生虫感染、增强抗肿瘤治疗效果的作用。临床前小鼠模型实验证实，GITR与其配体GITRL结合后，可通过减少Treg募集并削弱其抑制功能，增加T细胞增殖，促进促炎细胞因子分泌，进而增强抗肿瘤功能。
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写在最后
HNSCC是一种具有高度免疫浸润的实体肿瘤，免疫疗法对其展现出良好的疗效。目前针对HNSCC免疫治疗靶点的研究大多处于临床早期阶段，深入研究已知靶点，积极寻找未知靶点，探索其作用机制和关键通路，对于临床新药的研发以及治疗方案的选择至关重要。我们期待，在更多科学家和科研人员的努力下，将会为更多罹患HNSCC创造新的希望！
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