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今天是2018年12月21日 农历冬月十五 医麦客：肿瘤免疫逃逸新通路 2018年12月21日/医麦客 eMedClub/--自2013年美国《科学》杂志将癌症免疫治疗评为年度科学重大突破之首以来，肿瘤免疫疗法已成为生物医学领域最热门、最振奋人心的颠覆性技术之一。其中，破解癌细胞免疫逃逸机制有望使癌症成'慢性病'，自陈列平教授1999年发现PD-L1以来已过去快20个年头，此次，陈列平教授再次引起业界浪潮。 12月21日，耶鲁大学陈列平教授团队（第一作者：王俊博士）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通路在肿瘤免疫中的作用。 LAG3（lymphocyteactivation gene 3，LAG3，CD223）是一种免疫检查点受体蛋白，主要表达在活化的T细胞、NK细胞、B细胞和浆细胞树突细胞。之前的研究表明，LAG3可通过和MHC II分子的结合，下调T细胞的活性。同时，LAG3也可增强调节性T细胞（Treg）的抑制活性。利用治疗性抗体抑制LAG3，可解除对T细胞的抑制，增强机体免疫应答。
然而，关于MHC II分子是否单独调控LAG3的抑制功能还存在争议。据之前的研究表明LAG-3发挥免疫抑制功能，可能是由其他未知配体介导的。
在该项研究中，证明了纤维介素蛋白1(Fibrinogen-like protein 1, FGL1)是LAG-3的一个重要的功能性配体，并揭示了该LAG-3-FGL1通路在肿瘤免疫中的作用。
陈列平教授 （图片来源：Newswise） 那么，陈列平团队是如何一步一步证明FGL1是LAG-3的一个重要功能性配体的呢？
首先，在人体那么多已知的功能蛋白中，如何找到这个神秘的配体呢？陈列平团队采用了一种叫做Genome-scale receptor array (GSRA) 的技术来筛选LAG-3的结合蛋白，GSRA是一套半自动基因表达和检测系统，可快速检测蛋白与蛋白之间的相互作用。关键的是，这个系统是由该团队自己发明的！小编想说：这个团队不仅实验的idea层出不穷，连工具都是自己创造啊！简直佩服的五体投地。
GSRA筛选LAG-3结合蛋白示意图 来看这个神器的作用原理： （1） 先以1536孔细胞培养板为载体，分别在293T细胞中过表达人cDNA中的每一种跨膜或分泌蛋白。 （2）然后激光扫描和微孔共聚焦荧光识别已用Ig标记过的目的蛋白与各种跨膜或分泌蛋白的相互作用，实现高通量的筛选。
现版本的GSRA可以筛选大约包括90%的超过6000种人已有注释的跨膜和分泌蛋白。在茫茫的蛋白质中通过这个快速筛选系统发现FGL1是LAG-3的一个重要功能性配体。进一步的流式和生化试验证实了两者是结合的，随后的结构域删除实验发现，FGL1和LGA-3的相互作用不依赖于MHC-II分子。
究竟它们是不是设想的那样？之后通过在小鼠模型中进行基因敲除和抗体阻断来进行验证。
在FGL1基因敲除FGL1-KO和LAG-3基因敲除LAG-3-KO的小鼠中构建了MC38肿瘤模型。结果显示，与野生型WT小鼠相比较，LAG-3-KO小鼠和FGL1-KO小鼠中，肿瘤生长速度都较慢。同样地，抗FGL1单克隆抗体和抗LAG-3单克隆抗体，都可以有效地控制小鼠MC38肿瘤模型中肿瘤的生长。 因此，得出结论：不论是通过基因敲除还是抗体阻断，阻断FGL1-LAG-3相互作用都可以通过刺激肿瘤微环境中T细胞的活化和增值来提高机体对肿瘤的免疫与清除。
当试验进行到这一步的时候我猜想团队应该非常兴奋了，那么，在临床样品中FGL1的表达情况怎么样呢？是不是可以印证这一结果，团队分析了275份非小细胞肺癌(NSCLC)临床样品，发现FGL1蛋白主要分布于肿瘤细胞中，肿瘤间质表达较低，在正常肺组织没有表达。 此外，NSCLC病人血浆FGL1水平比健康人明显偏高，同时在接受抗PD-1治疗后，血浆中FGL1较高的患者拥有更低的总体生存率。相似的结果也可以在另一组接受抗PD-1治疗的转移性黑色素瘤队列研究中得到。
那么，我们进一步想到，FGL1-LAG-3相互作用是独立于B7-H1-PD-1通路的另一条通路吗？
研究人员继续在MC38小鼠肿瘤模型中测试了抗FGL1和抗LAG-3在B7-H1-PD-1通路阻抗下的效果。结果仍然是可喜的，单独使用三种抗FGL1单抗，抗LAG-3单抗，或抗B7-H1单抗处理可以延缓肿瘤生长和部分延长生存率，抗FGL1单抗或抗LAG-3单抗和抗B7-H1单抗连用可以明显提高小鼠总体生存率，抑制肿瘤生长。
因此，FGL1-LAG-3相互作用是独立于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治疗起到协同作用。
最后，经过筛选蛋白、小鼠模型的基因敲除和抗体阻断、分析临床样品一系列的研究，本研究发现并证明了FGL1-LAG-3是肿瘤免疫逃逸的一条新通路，且可作为肿瘤免疫治疗的潜在靶点。
PD-1及其配体PD-L1的出现是肿瘤免疫治疗领域的里程碑事件，其应答之广度、深度、和持久性均十分罕见，是肿瘤免疫逃逸机制的研究热点，也是近年来肿瘤免疫疗法研究的热点。现在，陈列平团队继PD-L1之后发现又一条肿瘤免疫逃逸通路，未来FGL1-LAG-3究竟如何再次出彩，我们拭目以待。 |
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