腫瘤免疫治療新靶點TIGIT研究進展

徐健 童建東

1揚州大學醫學院 225009；2揚州大學附屬醫院腫瘤科 225000

近年來，免疫療法在癌癥治療中發展迅速，免疫檢查點抑制劑適應證已經擴展到多種腫瘤類型。盡管免疫治療在癌癥治療中取得了巨大的成功，但仍有大量的患者對免疫治療無反應［1］，提示腫瘤可能存在其他未知免疫抑制途徑。近年來，隨著基因檢測和分析技術的快速發展，科學家尋找腫瘤相關基因不斷取得重大突破。TIGIT是近年來新發現的免疫抑制分子，研究顯示TIGIT參與機體復雜的免疫調控，在多種腫瘤中異常表達，有望成為新一代免疫治療靶標。本文就TIGIT的研究作一綜述。

1 TIGIT的結構、配體及信號轉導機制

TIGIT基因是通過生物信息學分析發現的免疫調節基因，屬于CD28家族成員，TIGIT具有免疫調節蛋白共有的結構特征，由胞外免疫球蛋白可變區（IgV）結構域、跨膜結構域、胞內免疫受體酪氨酸抑制基序（ITIM）和免疫球蛋白酪氨酸尾（ITT）基序所構成［2］。TIGIT主要在多種免疫細胞［T細胞、自然殺傷細胞（NK細胞）］中特異性表達。與B7-CD28/CTLA-4通路相類似，TIGIT、CD226（DNAM-1）、CD96共同享有同一組配體：CD155（PVR或脊髓灰質炎病毒受體）和CD112（Nectin-2或PVRL 2）。CD155和CD112主要在樹突狀細胞、成纖維細胞、內皮細胞和某些腫瘤細胞上高表達［3］。通過與配體相互作用，CD226向免疫細胞傳遞刺激信號，TIGIT、CD96傳遞抑制信號。相比CD226，TIGIT與CD155的親和力更高，可以通過競爭抑制CD226與CD155的結合，使免疫抑制作用占主導地位［2］。TIGIT還可以直接破壞CD226分子在細胞表面的二聚化，降低其免疫激活能力［4］。此外，研究發現TIGIT還可以與腫瘤微環境中的具核梭桿菌Fap蛋白交叉作用抑制免疫活性，從而導致腫瘤的免疫逃逸［5］。

2 TIGIT對免疫系統的調節功能

TIGIT對免疫系統的調節包括固有免疫和適應免疫。TIGIT對機體固有免疫的調節涉及樹突狀細胞、巨噬細胞、NK細胞。TIGIT可以作為配體與樹突狀細胞表面的CD155（PVR）相互作用，誘導樹突狀細胞成為耐受性表型，從而導致白細胞介素（IL）-10分泌增加并抑制IL-12的產生，IL-10是一種抗炎細胞因子，促進T細胞功能衰竭［2］。NK細胞作為固有免疫的重要組成部分，在抗腫瘤免疫的早期階段起關鍵作用。NK細胞通過釋放穿孔素、顆粒酶殺傷靶細胞。Zhang等［6］研究發現TIGIT+NK細胞比TIGIT-NK細胞表達干擾素（IFN）-γ、腫瘤壞死因子（TNF）、CD107a和TRAIL細胞頻率更低。而TIGIT缺陷能夠緩解NK細胞衰竭，延緩腫瘤生長。通過阻斷TIGIT可以逆轉NK細胞衰竭，引起強烈的抗腫瘤反應［6］。TIGIT在細胞內的信號轉導在NK細胞進行了較為充分的研究，但不同小組之間研究的結論存在爭議。Stanietsky等［7］研究發現ITIM樣基序在介導負面信號中起主要作用，而Liu等［8］研究結論卻認為ITT樣基序起主要作用。此外，CD155和TIGIT的相互作用促進了NK細胞功能成熟。當CD155或者TIGIT缺陷，會導致NK細胞功能受損，區分“自我”和“非我”的能力下降［9］。巨噬細胞同樣是機體固有免疫的重要組成部分，巨噬細胞在病原體入侵時極化成M1表型，產生大量炎癥因子，殺死入侵的微生物并激活適應性免疫。而在脂多糖攻擊的小鼠內毒素休克模型中，TIGIT-FC融合蛋白抑制巨噬細胞的活化，使巨噬細胞向M2表型極化，使免疫平衡向抗炎方向傾斜［10］。

TIGIT對機體適應性免疫的調節主要在T細胞。TIGIT在CD4+、CD8+、Treg等多個T細胞亞群都有表達。TIGIT對T細胞調節涉及多種機制。除通過誘導樹突狀細胞分泌IL-10抑制T細胞以外，TIGIT能直接下調細胞表面T細胞受體（TCR）信號，抑制T細胞的活化［11］。當使用RNA干涉對TIGIT基因敲除或者使用抗體阻斷TIGIT，可以誘導T細胞增殖及IFN-γ產生增加。除此之外，TIGIT可以促進幼稚T細胞向Treg分化，Treg是以轉錄因子Foxp3的表達為標志的CD4+T細胞的1個子集，對維持機體的免疫平衡起著重要作用。TIGIT+Treg表現出更強免疫抑制功能。轉錄譜分析顯示TIGIT+Treg表達較高水平的Treg特征基因，例如Foxp3、CD25和CTLA-4，并在Treg特定的脫甲基區域（TSDR）中顯示增強的脫甲基作用。TIGIT促進Treg誘導抑制性介質IL-10和纖維介素蛋白2（Fgl2）的表達，選擇性地抑制促炎效應Th1和Th17細胞反應，將免疫平衡轉向Th2細胞反應［12］。Kurtulus等［13］研究發現TIGIT在抑制抗腫瘤免疫反應中首先誘導Treg細胞產生一系列分子程序，進而導致CD8+T細胞功能障礙，而當Treg缺失后，CD8+TIL功能異常表型減少。這表明在抗腫瘤免疫早期主要是通過Treg抑制免疫反應，而不是傳統認為的直接抑制效應T細胞的功能。

3 TIGIT在腫瘤細胞中的表達及作用

除了在免疫細胞表達以外，與細胞程序性死亡受體1（PD-1）在黑色素瘤細胞表達類似，TIGIT在腫瘤細胞上也被發現存在表達，并且表達范圍更加廣泛［14］。研究顯示腫瘤固有TIGIT對腫瘤細胞體外增殖和集落形成沒有影響。但在小鼠結直腸癌模型當中，腫瘤固有TIGIT可以抑制NK細胞和CD8+T細胞功能，維持腫瘤的生長。進一步使用TIGIT抗體或PVR阻斷可以解除NK細胞和CD8+T細胞的免疫抑制［14］。其抑制效應與在免疫細胞上表達TIGIT相類似，提示TIGIT和PVR之間可能存在新的相互作用模式，產生同樣的免疫抑制作用。

4 TIGIT與腫瘤臨床病理的關系

TIGIT在多種腫瘤浸潤淋巴細胞中表達上調，例如黑色素瘤、乳腺癌、非小細胞肺癌、結腸癌、急性髓細胞性白血病（AML）和多發性骨髓瘤等［15-18］。TIGIT的高表達與腫瘤進展、預后不良相關。有研究發現在結直腸癌組織中發現TIGIT和CD155的陽性表達率與腫瘤分化程度、病理分期及淋巴結轉移相關［19］。Wang等［20］在AML患者中發現PD-1+和TIGIT+CD8+T細胞的頻率增加，CD226+CD8+T細胞降低。進一步分析顯示，PD-1+和TIGIT+和CD226 low CD8+T細胞亞群與誘導化療失敗和FLT3-ITD突變相關，而后者與預后不良相關。Hutten等［21］在接受同種異體干細胞移植患者中檢測T細胞亞群免疫檢查點的表達譜，與處在緩解期患者相比，術后復發患者PD-1、TIGIT和KLRG-1在MiHA反應性CD8+T細胞上共表達更高。Liu等［22］研究發現乙型肝炎病毒致肝細胞癌（HBV-HCC）患者PD-1和TIGIT在CD4+、CD8+T細胞的表達顯著上調，晚期和進展期患者PD-1+TIGIT+CD8+T細胞群升高，并且與總生存率和無進展生存率呈負相關。這些研究顯示出TIGIT對患者預后評估的參考價值，為TIGIT作為免疫治療靶標提供了重要依據。

臨床前研究表明TIGIT阻斷可以逆轉免疫細胞功能障礙，發揮抗腫瘤作用。Stamm等［23］在體外通過阻斷TIGIT或PVR可以增強免疫細胞介導的乳腺癌細胞株SKBR-3、MDA-MB-231、MDA-MB-468和BT549的裂解。Guillerey等［24］研究發現，當用Vk*MYC小鼠多發性骨髓瘤（MM）細胞攻擊時，TIGIT缺陷小鼠表現出降低的血清單克隆免疫球蛋白水平，腫瘤負荷降低并延長了生存期，使用單克隆抗體阻斷TIGIT可以增加MM患者CD8+T細胞的功能，抑制MM的發展。此外，TIGIT在腫瘤浸潤淋巴細胞的表達與其他抑制性受體（如PD-1、Lag-3、Tim-3）表達增加相關［25-27］。共表達PD-1、TIM-3和TIGIT的CD8+TIL表現為功能最為衰竭的表型，提示聯合阻斷才能最大程度地逆轉免疫細胞功能障礙［28］。在黑色素瘤中，紐約食管鱗狀細胞癌1（NY-ESO-1）特異性的CD8+T細胞共表達TIGIT、PD-1多種免疫抑制分子。TIGIT與PD-1聯合阻斷可以產生協同效應，增強腫瘤特異性CD8+T細胞IFN-γ和TNF-α產生［25］。此外，Hung等［29］對比單藥和聯合阻斷治療小鼠膠質母細胞瘤（GBM）的療效，結果顯示聯合治療組比單藥治療組顯著提高了小鼠生存率。

5 TIGIT靶向藥物臨床研究進展

基于以上的研究成果，目前已經有多種TIGIT抗體研發進入臨床試驗。羅氏公司最近公布的TiragolumabⅡ期臨床試驗結果顯示，Tiragolumab與PD-L1單抗（Tecentriq）聯合用藥對比Tecentriq單藥治療轉移性非小細胞肺癌，聯合用藥組表現出了更高的客觀緩解率和無進展生存期。目前臨床試驗已經進入到Ⅲ期，以進一步在更廣泛的患者驗證藥物的治療效果。此外，還有多家制藥公司投入抗TIGIT藥物的研發，如默沙東MK-7694、吉利德AB154、施貴寶BMS-986207等，這些藥物目前還處于Ⅰ/Ⅱ期臨床試驗階段進行初步評價，期待未來能夠取得成功。

6 總結與展望

隨著腫瘤免疫研究的進展，新的免疫檢查點分子不斷被發現，腫瘤免疫治療范圍也隨之擴展。由于腫瘤存在多條免疫抑制途徑，提示應該根據腫瘤微環境的免疫抑制特征選擇合適的免疫檢查點阻滯劑。對抗PD-1/細胞程序性死亡-配體1（PDL-1）治療不敏感的患者，抗TIGIT治療的出現提供了一個新的替代選擇。TIGIT常常與多種免疫抑制分子共表達，TIGIT抗體與其他免疫檢查點抑制劑的聯用可以產生協同效應，提升免疫治療療效。目前已經有多種TIGIT抗體進入臨床試驗，其中Tiragolumab在Ⅱ期臨床試驗取得了積極的成果，顯示出廣闊的發展前景，未來可繼續探索與其他腫瘤治療方法如放化療、分子靶向藥的聯用在不同種類癌癥的治療效果，以進一步改善目前的治療手段，提升治療效果，從而造福廣大的癌癥患者。