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下一个癌症免疫时代,时隔20年!陈列平团队发现新的信号通路,PD-1/PD-L1之后,免疫治疗重大发...

 生物_医药_科研 2019-01-29


1999年至2002年,陈列平教授发现了具有抑制肿瘤免疫反应功能的PD-1/PD-L1通路,并且独自建立了以PD-1/PD-L1通路为靶向的癌症免疫疗法 。


2006年,陈列平教授发起并协助组织了全球首个用抗体阻断PD-1/PD-L1通路的癌症治疗临床试验。从2014年,全球首款PD-1抑制剂Opdivo问世开始,到2018年年底,FDA批准了6款PD-1/L1 单抗药物,3款PD-1抑制剂

  • 默沙东的 Keytruda

  • BMS 的 Opdivo

  • 赛诺菲(Sanofi)和再生元(Regeneron)联合开发的Libtayo

  • 罗氏的 Tecentriq

  • 辉瑞和默克联合推出的Bavencio

  • 阿斯利康的 Imfinzi

推荐阅读:PD-1/PD-L1单抗”2018年国内外上市情况及适应症回顾


短短几年时间,PD-1/PD-L1信号通路成为肿瘤免疫治疗的最大热点。PD1/PDL1抗体药物成为肿瘤免疫领域的重要组成部分,掀起了免疫治疗的热潮。


时隔近20年,2018年诺贝尔奖失之交臂的陈列平教授团队发现了FGL1 /LAG-3作为一种新的免疫逃避机制,独立于PD1/PDL1信号通路的另一条肿瘤免疫通路。最新的研究结果发表在《细胞》杂志上。



本实验,研究小组对小鼠肿瘤模型进行观察发现FGL1是LAG-3的主要配体。通过单克隆抗体阻断或敲除FGL1 – LAG-3可刺激小鼠体内免疫细胞对抗肿瘤。


不仅如此,本实验还发现FGL1是人类癌细胞高度分泌的产物,肿瘤患者血浆中FGL1的升高与预后不良有关。FGL1 /LAG-3作为一种新的免疫逃避机制,是PD1/PDL1信号通路的另一条肿瘤免疫通路,阻断这条通路能和PD1/PDL1治疗起到协同作用。 


要理解这一过程,我们先从FGL1 与LAG-3说起。


淋巴细胞活化基因3 (LAG-3)是一种主要存在于活化T细胞上的转基因膜蛋白。它由4个与CD4同源的细胞外免疫球蛋白样结构域(D1-D4)组成,其主要作用是作为一种表达抑制信号的受体。纤维蛋白原样蛋白1 (FGL1)是一种肝脏分泌的蛋白质,可以抑制抗原特异性T细胞活化。正常生理条件下,FGL1蛋白主要由肝细胞分泌,参与其有丝分裂和代谢功能。

 

GSRA系统中FGL1 – LAG-3相互作用


研究人员利用基因组规模受体阵列(GSRA)技术,用免疫球蛋白(IG)标记的LAG-3胞外结构域融合蛋白(LAG-3-IG)搜索LAG-3结合蛋白,在GSRA系统中,FGL1被鉴定为LAG-3-IG的主要结合蛋白。


FGL1 – LAG-3的抑制或敲除都能促进体内T细胞对抗肿瘤


研究小组为小鼠的FGL1生成了特异性的单克隆抗体,该抗体阻断FGL1与LAG-3的结合。通过对实验小鼠注射这种单克隆抗体与对照组比较,结果发现实验小鼠体内产生更多的T细胞。


然后,研究小组对小鼠进行基因敲除,获得缺少FGL1基因的小鼠(FGL1-KO)。把实验小鼠与对照组进行观察培养,结果发现多达40%的实验小鼠在8个月后发生自发性炎症,出现真皮内淋巴细胞浸润,14-16个月后5/8雌鼠的血浆中自身抗体水平明显增高。


肿瘤浸润白细胞t-SNE图(彩色) 


这些结果都支持FGL1是LAG--3的主要配体。FGL1 - LAG—3的抑制或敲除都能促进体内T细胞对抗肿瘤。但是,这种过度免疫也会带来一定危害。


为了进一步确定研究结果,研究小组对FGL1-KO和LAG-3 -KO小鼠皮下接种结肠癌细胞,与对照组观察培养。


结果发现FGL1-KO和LAG-3 -KO小鼠相比对照组肿瘤生长明显减慢。所有对照组小鼠均在60天内肿瘤生长达到终点(肿瘤平均直径15mm),而FGL1-KO或LAG-3 -KO小鼠接种结肠癌细胞后200天以上无肿瘤,并且实验小鼠体内T细胞明显增多。


FGL1与LAG-3相互作用独立于PD-1通路


研究小组在结肠癌小鼠肿瘤模型中测试了抗FGL1和抗LAG-3在B7-H1-PD-1通路阻断中的作用。


结果表明,单独使用抗FGL1单抗、抗LAG-3单抗或抗B7-H1单抗处理是可以延缓肿瘤生长和部分延长生存率;而与单抗治疗相比,抗FGL1或抗LAG-3单抗联合抗B7-H1单抗能显著提高生存率和降低肿瘤负担(小鼠中有相当一部分(>30%)在150天以上无肿瘤)。


所以研究小组得出结论:FGL1与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PD1/PDL1治疗起到协同作用。 


这项研究结果轰动了世界,这是否预示着下一个癌症免疫时代的到来?我们一起拭目以待!




通讯作者:陈列平,耶鲁大学肿瘤中心免疫学主任。

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