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CPHI制药在线 资讯 Cell牛文:抗体介导的ADCP反而导致免疫抑制,新发现或可指导联合用药新方案!
Cell牛文:抗体介导的ADCP反而导致免疫抑制,新发现或可指导联合用药新方案!
来源:CPhI制药在线
  2018-10-16
近日中山大学的宋尔卫和刘强研究团队发现吞噬了肿瘤细胞的巨噬细胞(以下简称ADCP后巨噬细胞,笔者注)会表达更多的PD-L1和IDO,结果反而抑制了免疫系统。那么这背后的机制到底是怎么回事呢?

       单克隆抗体药物在肿瘤治疗中发挥着无可替代的重要作用,为人熟知的重磅单抗药物赫赛汀(Herceptin)目前仍是Her2阳性乳腺癌和胃癌转移患者的主流用药。而单克隆抗体杀伤肿瘤细胞的能力很大程度上依赖于ADCC(Antibody-dependent cellular cytotoxicity, 抗体依赖的细胞**)和ADCP(Antibody-dependent cellular phagocytosis, 抗体依赖的细胞吞噬)。然而近日中山大学的宋尔卫和刘强研究团队发现吞噬了肿瘤细胞的巨噬细胞(以下简称ADCP后巨噬细胞,笔者注)会表达更多的PD-L1和IDO,结果反而抑制了免疫系统。那么这背后的机制到底是怎么回事呢?

       ADCP后巨噬细胞免疫抑制的具体机制

       研究者采用了赫赛汀(Herceptin)来探究这背后出人意料的机制。当巨噬细胞通过赫赛汀介导的ADCP吞噬了肿瘤细胞后,在巨噬细胞内部形成包含肿瘤细胞的吞噬体,肿瘤细胞裂解后释放了自身的DNA。同时,在吞噬体外膜上存在被FcγR招募过来的DNA传感蛋白AIM2,当DNA通过受损的吞噬体外膜时被AIM2感受到,从而激活了Caspase-1。而激活的Caspase-1催化更多的IL-1β前体形成IL-1β,最终更多的IL-1β使巨噬细胞产生了更多的PD-L1和IDO。PD-L1与PD-1相互作用抑制了T细胞和NK细胞的激活,而IDO导致局部的色氨酸耗竭使T细胞分裂停滞并招募调节性T细胞抑制了免疫系统。

ADCP后巨噬细胞免疫抑制的具体机制

       赫赛汀与PD-L1抗体和IDO抑制剂联合使用显示更强效果

       既然ADCP后巨噬细胞表达了更多的PD-L1和IDO,那么如果同时使用PD-L1抗体和IDO抑制剂是不是就会增强赫赛汀的疗效呢?为此,研究者构建了表达人Her2基因(ErbB2)的小鼠,然后接种了表达人Her2基因的小鼠乳腺癌细胞,给予不同的药物处理。最后发现单独或组合使用PD-L1抗体和IDO抑制剂,只有轻微的抑制肿瘤的效果;然而在与Her2抗体4D5(赫赛汀的亲代抗体,鼠源抗人Her2抗体)联用时,无论是PD-L1抗体还是IDO抑制剂均表现出明显的肿瘤抑制效果,当这3者联合使用时,抑制效果最显著。此外在NSG小鼠肿瘤模型中,赫赛汀与PD-L1抗体和IDO抑制剂联合使用也观察到了同样的结果。

Her2人源化小鼠中联合使用Her2抗体(4D5)、PD-L1抗体和IDO抑制剂

       Her2人源化小鼠中联合使用Her2抗体(4D5)、PD-L1抗体和IDO抑制剂

NSG小鼠模型中联合使用赫赛汀、PD-L1抗体和IDO抑制剂

       NSG小鼠模型中联合使用赫赛汀、PD-L1抗体和IDO抑制剂

       既然巨噬细胞在单抗疗法中起着免疫抑制的作用,那么如果没有巨噬细胞参与单抗的治疗会怎么样呢?随后研究者在ErbB2+;Csf1op/op(即缺失Csf1基因的人源化小鼠,该小鼠缺少巨噬细胞)小鼠中探究了这个想法,结果发现3者联合使用并不能增强Her2抗体的疗效,这说明巨噬细胞在3者联合治疗发挥着关键的作用。

缺失巨噬细胞的人源化小鼠模型中联合使用赫赛汀、PD-L1抗体和IDO抑制剂

       缺失巨噬细胞的人源化小鼠模型中联合使用赫赛汀、PD-L1抗体和IDO抑制剂

       ADCP后巨噬细胞免疫抑制同样存在于人体中

       此外在使用赫赛汀辅助治疗的Her2阳性的乳腺癌肿瘤组织中,巨噬细胞同样具有更多的PD-L1和IDO的表达,而侵润的NK细胞和CD8+T细胞则明显减少,说明在人体中ADCP后巨噬细胞也会抑制免疫系统,减弱抗体的疗效。

巨噬细胞PD-L1和IDO的表达

       巨噬细胞PD-L1和IDO的表达;NAC w/o T表示只进行了化疗,NAC w/t T表示使用了赫赛汀的辅助治疗

巨噬细胞高表达PD-L1和IDO的肿瘤组织中NK细胞和CD8+T细胞的侵润

       巨噬细胞高表达PD-L1和IDO的肿瘤组织中NK细胞和CD8+T细胞的侵润

       该发现对联合用药的指导意义

       巨噬细胞的吞噬可以消灭一部分肿瘤细胞,并在介导适应性免疫应答中具有重要的作用,但是这些抑制肿瘤的效果可能会被高表达PD-L1和IDO造成的免疫抑制抵消,甚至产生反作用。因此笔者认为该机制或许有助于指导基于抗体药物的联合用药策略,比如CD47单抗可以增强巨噬细胞的吞噬,但是基于上述机制,或许CD47与PD-1/PD-L1抗体和IDO抑制剂联合使用将会发挥更好的疗效。

       最后笔者认为,人体的免疫系统十分复杂,而肿瘤的免疫逃逸机制也十分复杂,把这两个复杂的东西结合在一起的肿瘤免疫疗法就更复杂了,因此一方面需要基础研究持续发力,尽可能搞清楚这么复杂的东西;另一方面在考虑治疗方案时,联合用药的方案或许是现阶段比较有效的手段。

       参考资料:

       https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(18)31179-6, Immune Checkpoint Inhibition Overcomes ADCP-Induced Immunosuppression by Macrophages

       笔者简介:Harry,分子生物学方向硕士,肿瘤免疫疗法从业人员,致力于为更好的肿瘤免疫疗法贡献一份力量。       

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