TIGIT/CD155在惡性腫瘤中的研究進展

朱艷君，李晶晶，孫 琦，劉 斌

靶向PD-1及其配體PD-L1的藥物在腫瘤免疫治療中取得了突破性進展[1]，但整體應答率不高，很多患者無法從中獲益。因此尋找新的免疫檢查點和生物標志物，擴大受益人群和更精準的篩選治療適用人群是亟待解決的難題。T細胞免疫球蛋白和ITIM結構域蛋白(T-cell immunoreceptor with Ig and ITIM domains, TIGIT)是一種共抑制性受體，于2009年被Yu等[2]首次報道。研究發現TIGIT在多種惡性腫瘤中高表達，且與患者預后密切相關。靶向TIGIT單抗可有效地恢復T細胞功能，進而發揮抗腫瘤作用。因此，TIGIT及其配體CD155有望成為腫瘤免疫治療的新靶點或預測預后的生物標志物。研究發現TIGIT和PD-1/PD-L1聯合阻斷能逆轉細胞毒性T淋巴細胞(cytotoxic T lymphocyte, CTL)的效應功能，進而抑制腫瘤的發生、發展。因此，聯合靶向TIGIT和PD-1/PD-L1具有重要的科學和應用價值。該文就TIGIT/CD155的分子結構、生物學功能，及其在惡性腫瘤中的表達和免疫調控作用進行綜述，以期為腫瘤患者免疫治療提供一些新思路和指導。

1 TIGIT/CD155的分子結構

TIGIT是一種T細胞和NK細胞共抑制性受體，又稱WUCAM、Vstm3或VSIG9[3]。TIGIT是免疫球蛋白(Ig)超家族的成員，2009年由Yu等[2]通過生物信息學首次確認。TIGIT具有細胞外Ig可變區、Ⅰ型跨膜結構域和胞內區，胞內區含有免疫受體酪氨酸抑制基序(ITIM)和免疫球蛋白尾部酪氨酸(ITT)樣基序[4]。TIGIT分子較為保守，人類TIGIT氨基酸序列與恒河猴、狗和小鼠的TIGIT氨基酸序列分別具有88%、67%和58%的同源性[2]。

TIGIT的配體包括CD112、CD113以及脊髓灰質炎病毒受體(polio virus receptor, PVR)，其中PVR是TIGIT的高親和力同源受體，PVR也稱CD155、Necl-5和Tage4[5]。CD155是一種免疫球蛋白超家族黏附分子，該蛋白由跨膜區域、具有三個Ig樣環的細胞外區域和胞質區域組成[6]。

2 TIGIT/CD155在免疫細胞中的表達及生物學功能

TIGIT主要表達于各種免疫細胞，包括CD8+CTL、CD4+濾泡輔助性T(Th)細胞、FOXP3+調節性T(Treg)細胞和NK細胞[7]。研究[2]發現，TIGIT與樹突狀細胞上的CD155相互作用可增加IL-10的分泌，同時減少促炎細胞因子IL-12的分泌，從而抑制T細胞反應。據報道，TIGIT可不依賴于抗原遞呈細胞而直接抑制T細胞功能[8]。TIGIT可誘導Treg細胞分泌Fgl2，TIGIT+Treg細胞可以選擇性抑制Th1和Th17細胞反應，但不抑制Th2細胞反應[9]。TIGIT與CD155結合后，ITT樣基序在Tyr225處磷酸化并與胞質銜接子Grb2結合，后者可募集SHIP1來抑制PI3K和MAPK信號級聯，從而下調NK細胞活性[10]。磷酸化的ITT樣基序與β-arrestin2結合，并募集SHIP1來破壞TRAF6自體泛素化，從而抑制NK細胞中NF-κB活性和IFN-γ的產生[11](圖1)。

圖1 TIGIT/CD155分子結構和信號通路

CD155主要在樹突狀細胞、T細胞、B細胞和巨噬細胞表面表達，但在非造血組織如腎、神經系統和腸道中也有不同程度表達[12]。CD155作為一種免疫球蛋白樣黏附分子，參與細胞運動、NK和T細胞介導的免疫。研究發現，CD155通過上調Cyclin D2激活ERK信號，下調p27并縮短G0/G1期，在RAS突變癌細胞的增殖中起著積極作用[13]。另一方面，CD155下調抑制腫瘤細胞增殖并誘導細胞周期停滯在G2/M期[14]。

3 TIGIT/CD155在惡性腫瘤中的表達及免疫調控

TIGIT在黑色素瘤、乳腺癌、非小細胞肺癌、結腸腺癌、胃癌、急性髓細胞性白血病和多發性骨髓瘤組織中異常高表達[12]。其配體CD155在正常組織中不表達或表達較弱，但在多種惡性腫瘤(包括結腸癌、肺腺癌、黑素瘤、胰腺癌和膀胱癌)中高表達[15]。

免疫療法改變了頭頸部鱗狀細胞癌(head and neck squamous cell carcinoma, HNSCC)等多種惡性腫瘤的傳統治療格局[16-18]，顯著延長了部分中晚期患者的生存時間，但其治療仍存在不足，因此，尋找新的免疫檢查點和生物標志物，從而擴大受益人群和更精準的篩選治療人群具有重要的科學意義。HNSCC是常見的惡性腫瘤之一，病死率高達40%～50%[16]。Wu等[18]發現TIGIT在腫瘤浸潤CD8+和CD4+T細胞上異常高表達，且與PD-1表達具有相關性。在小鼠Treg細胞上可檢測到TIGIT表達，其功能與免疫抑制相關。進一步評估TIGIT配體CD155在HNSCC組織中的表達情況，發現CD155在腫瘤細胞和腫瘤間質免疫細胞中表達，且與腫瘤病理分級和淋巴結轉移有關。此外，臨床研究結果顯示CD155高表達患者的生存期更短，提示CD155可能是HNSCC潛在的預后生物標志物。靶向TIGIT的單克隆抗體，可通過增強CD8+T細胞的免疫殺傷作用和抑制Treg細胞免疫抑制效應發揮抗腫瘤作用。因此，TIGIT/CD155信號通路有望成為HNSCC免疫治療的新靶點。

Tang等[19]在胃癌中的相關研究表明，TIGIT和PD-1在胃癌組織中高表達，其表達與腫瘤大小、組織學類型、TNM分期和淋巴結轉移相關。生存分析顯示，TIGIT和PD-1高表達與較短的總生存期、首次進展和進展后生存期相關，提示TIGIT和PD-1可能是影響胃癌患者預后的危險因素。Xu等[20]發現TIGIT和PD-1表達與腫瘤浸潤性CD8+T細胞呈顯著正相關，流式細胞術分析表明，TIGIT在胃癌腫瘤微環境中高表達可以抑制腫瘤浸潤性CD8+T細胞的功能，導致胃癌細胞逃避免疫殺傷。進一步研究表明，聯合阻斷TIGIT、PD-1和T細胞免疫球蛋白粘蛋白-3(Tim-3)，可增強Wilms腫瘤蛋白-1(WT-1)特異性CD8+T細胞生長、增殖和細胞因子的產生，以恢復腫瘤誘導的T細胞功能障礙，并促進晚期胃癌患者的抗腫瘤CD8+T細胞反應[21]，這提示聯合靶向TIGIT、PD-1和Tim-3可能在逆轉晚期胃癌患者的免疫逃逸中發揮重要作用。

Duan等[22]發現TIGIT和CD155在肝細胞癌組織中的表達高于癌旁組織，且與腫瘤分化程度有關。相關分析表明，CD4+T和Treg細胞上TIGIT的表達與甲胎蛋白呈正相關。因此，檢測TIGIT在肝細胞癌診斷中具有潛在的臨床價值。與健康者相比，肝細胞癌中PD-1和TIGIT在CD4+和CD8+T細胞上的共表達增加，且PD-1和TIGIT表達呈正相關。同時研究發現，PD-1+TIGIT+CD8+T細胞群體與患者總生存期和無進展生存期呈負相關，而與腫瘤進展呈正相關[23]，提示TIGIT和PD-1可以作為評估肝細胞癌預后的生物標志物。在小鼠模型中，聯合阻斷TIGIT和PD-1可抑制腫瘤生長，延長小鼠的生存期[24]。由此得出結論，聯合靶向TIGIT和PD-1為肝癌的治療提供了潛在的理論依據，可預防疾病進展并提高生存率。

王偉杰等[25]發現TIGIT和CD155在結直腸癌組織中表達明顯高于癌旁組織，且TIGIT和CD155表達與腫瘤大小、淋巴結轉移、腫瘤分化及病理分期具有顯著相關性。隨著分期增高，TIGIT和CD155的表達水平顯著上調。由此推斷，TIGIT和CD155表達與結直腸癌的進展顯著相關，說明TIGIT和CD155可以作為評估結直腸癌預后的生物學標志物。Zheng等[26]證實敲除CD155基因可抑制結腸癌細胞的遷移和侵襲，并降低FAK、Src和MMP-2的表達。研究表明敲除CD155導致細胞周期停滯在G1期，同時下調Cyclin D1和CDK4表達，上調p27和p21表達。進一步研究發現，敲除CD155可上調促凋亡蛋白Bax，下調抗凋亡蛋白BCL-2，從而導致結腸癌細胞凋亡顯著增加。綜上所述，CD155高表達不僅導致結腸癌細胞的遷移和侵襲，而且還促進結腸癌細胞的增殖和存活。

Xu等[27]采用免疫組化分析小細胞肺癌(small cell lung cancer, SCLC)中PD-L1、PD-1、CD155和TIGIT的表達，結果表明，CD155/TIGIT和PD-L1/PD-1在SCLC組織中高表達。臨床病理因素分析表明，PD-L1與CD155表達與SCLC患者總生存期顯著相關，TIGIT與PD-1表達水平與患者總生存期無明顯相關性。因此，檢測CD155和PD-L1的表達對預后具有重要的臨床意義。研究表明SCLC中PD-L1和CD155高表達與神經元特異性烯醇化酶(NSE)高表達相關，提示NSE可能是篩選靶向CD155和PD-L1受益人群的重要指標。免疫熒光雙染色法結果顯示，在CD8+腫瘤浸潤淋巴細胞(tumor infiltrates lymphocytes, TILs)表面檢測到TIGIT和PD-1表達，表明TIGIT和PD-1可能通過與腫瘤細胞上表達的配體相互作用而抑制TILs的細胞毒性。因此，TIGIT和PD-1及其配體在SCLC治療中具有重要意義。

Stamm等[28]分析乳腺癌樣本中PVR mRNA表達及相關臨床病理因素，發現PVR mRNA高表達與較高分級、ER陰性、PR陰性和淋巴結轉移顯著相關。與管腔亞型相比，HER-2陽性和三陰型乳腺癌(triple negative breast cancer, TNBC)中PVR mRNA水平較高，提示這2種分子分型乳腺癌患者可能在靶向PVR免疫治療中具有更高的獲益。一項針對TNBC的研究發現，CD155高表達與較短的總生存期相關，提示CD155是TNBC患者預后不良的指標。同時發現CD155表達與間充質標志物(vimentin、ZEB1和Slug)呈正相關。進一步研究表明，敲除CD155誘導TNBC細胞間充質-上皮轉化，不僅抑制TNBC細胞在體內和體外的侵襲和轉移，而且抑制TNBC細胞的生長和存活[29]。因此，CD155可作為乳腺癌治療的潛在分子靶標或預測預后標志物。

透明細胞腎細胞癌(clear cell renal cell carcinoma, CCRCC)是腎細胞癌最常見的病理類型。Hong等[30]研究發現TIGIT和PD-1在CCRCC組織中的陽性率明顯高于癌旁組織。流式細胞術分析顯示，在外周血單核細胞(peripheral blood mononuclear cells, PBMC)和TILs中檢測到TIGIT和PD-1的表達，且TIGIT表達明顯高于PD-1表達。相關性分析表明，癌組織距癌旁組織的距離越長，TIGIT和PD-1陽性率越低。由此表明，TIGIT和PD-1表達與CCRCC的發生、發展和結局密切相關。因此，CCRCC患者可能從聯合靶向TIGIT和PD-1的免疫治療中受益。

4 結語

綜上所述，TIGIT/CD155在多種惡性腫瘤中高表達，且與患者預后密切相關；在腫瘤免疫監視中，TIGIT/CD155的作用與PD-1/PD-L1軸在腫瘤免疫抑制作用類似。TIGIT通過與配體CD155結合，抑制T細胞和NK細胞的抗腫瘤反應，導致腫瘤細胞發生免疫逃逸。因此，TIGIT/CD155有望成為腫瘤免疫治療的新靶點或預測預后的標志物。進一步研究發現，TIGIT和PD-1/PD-L1聯合阻斷能逆轉CTL的效應功能，進而抑制腫瘤的發生、發展。目前，抗TIGIT單克隆抗體均處于臨床試驗中。羅氏在2020年ASCO會議上公布TIGIT單抗聯合PD-L1藥物作為一線療法，在治療PD-L1陽性轉移性非小細胞肺癌患者的Ⅱ期臨床研究中，取得積極的臨床數據。因此，聯合靶向TIGIT和PD-1/PD-L1可能是未來治療惡性腫瘤的研究方向。