拮抗剂(antagonist)与受体结合后本身不引起生物学效应,但阻断该受体激动剂介导的作用。根据是否可逆性地与结合到受体的激动剂发生竞争,拮抗剂可以分为两类。 拮抗剂分类 从区别竞争性拮抗和非竞争性拮抗角度看,竞争性拮抗剂的效应可以被增加激动剂浓度所对抗,而非竞争性拮抗剂的效应不能被增加激动剂对抗;竞争性拮抗剂能提高ED50值,而非竞争性拮抗剂不能。 竞争性拮抗剂 药物与受体有亲和力但不产生受体激动效应,可以阻止激动剂与该受体的结合。在激动剂浓度固定时,提高可逆性竞争性拮抗剂的浓度可以逐渐抑制激动剂产生的反应。在达到一个高浓度时,拮抗剂可以完全阻止反应的发生。反之,足够高浓度的激动剂能够移去一定浓度的拮抗剂的作用,仍然可以达到最大效应Emax。因为拮抗作用是竞争性的,拮抗剂的存在使得激动剂要达到一个特定的反应高度时,需要提高浓度,这就使激动剂浓度-效应曲线平行右移。还有一些拮抗剂除了具有阻止激动剂与受体的结合以外,还能够抑制受体的固有活性。从治疗学角度看,这种竞争性拮抗具有的意义为:①竞争性拮抗剂的抑制程度依赖于拮抗剂的浓度。根据进入体内的药物浓度调节用药量,对产生需要的治疗效应是有意义的。②对一种拮抗剂的临床反应取决于与受体结合的激动剂的浓度。 非竞争性拮抗剂 结合到受体蛋白上与激动剂结合位点不同的部位,阻止激动剂引起受体激动的药物。在量效关系曲线图上,非竞争性拮抗通常降低反应曲线的坡度和高度,也引起一定程度的反应曲线右移。能够结合到受体蛋白有别于激动剂结合部位的药物,通常被称为变构调节剂变。构调节剂能够改变受体功能,但不激动受体,苯二氮卓类药物是一个典型例子 。 肿瘤坏死因子(TNF)超家族蛋白是一系列免疫细胞互相协调的关键蛋白。这个家族中的许多成员都成为了肿瘤免疫治疗的标靶。今天我们要说的TNFR2也是其中之一。 TNFR2的表达与结构TNFR2,也叫CD120b或者p75,全名为 Tumor necrosis factor receptor 2,是肿瘤坏死因子(TNF)受体超家族成员,能够通过富含细胞半胱氨酸的结构域结合肿瘤坏死因子(TNF)。 TNFR2是单程跨膜糖蛋白,由439个氨基酸组成,其中前235个氨基酸形成包含四个富含半胱氨酸基序的胞外结构,30个氨基酸形成跨膜结构域,后174个氨基酸形成具有TRAF2结合位点的胞内结构[1]。 TNFR2蛋白由TNFRSF1B基因编码。人TNFRSF1B基因位于1号染色体1p36.22。小鼠同源基因Tnfrsf1b位于小鼠4号染色体。 TNFR2的表达仅限于抑制性免疫细胞,尤其是调节性T细胞(Tregs),髓系抑制性细胞(MDSCs),内皮细胞和生长过程中的选择神经元。此外,TNFR2也在肿瘤细胞中表达[2-4]。 TNFR2/TNF信号TNFR2是TNF的受体之一。TNF有两种结构相关但功能不同的受体,TNFR1(p55)和TNFR2(p75)。与TNFR1主要负责TNF介导的细胞凋亡和死亡、诱发促炎反应不同,TNFR2虽然也能与可溶性sTNF结合,但与跨膜mTNF亲和力更高,且仅被mTNF完全激活并触发有效的信号转导,行使细胞存活和免疫抑制相关功能[5]。 在癌细胞和免疫抑制细胞中,当mTNF与TNFR2结合激活信号时,TNFR2通过激活NFκB诱导激酶(NIK)诱导NFκB的非规范性激活,进一步导致IKKα磷酸化和p100的加工,也是p52/RelB的核易位的关键步骤。TNFR2还招募TRAF2-cIAP1-cIAP2复合物。cIAP具有泛素连接酶活性,可以抑制caspases和其他凋亡诱导因子,从而激活规范性和非规范性NF-κB/Rel和MAPK信号通路。TNFR2信号分别通过RIPK1和Etk进行信号传导。RIPK1通过IkB激酶(IKK)复合物触发NF-κB,这使IL-2的表达被激活,以及与细胞存活和增殖正相关的几个基因的转录增加。TNFR2介导的Etk磷酸化能部分激活VEGFR2,进而激活了PI3K/Akt信号途径,不仅维持细胞存活并增强增殖,还招募Etk形成参与细胞粘附、迁移、存活和增殖的TNFR2-Etk-VEGFR2复合物。此外,它还会增强STAT5的磷酸化,这对免疫抑制具有关键作用[2,6,7]。 TNFR2与TregTreg是一种典型的免疫抑制细胞,通过抑制效应T细胞增殖和细胞因子生成,从而抑制过度的免疫反应并维持免疫稳态。与人类Treg一样,小鼠胸腺CD4 + CD25 + Treg和外周CD4 + CD25 + Treg相对于CD4 + CD25 – Teff效应细胞均具有高水平的TNFR2表达,而TNFR1几乎检测不到[7]。研究表明,TNF/TNFR2信号对于在炎性环境中维持FOXP3表达以及小鼠Treg的稳定性至关重要。当TNFR2信号被激活时,会增强Treg的稳定性、对TCR刺激的响应、扩增以及功能。能促进Treg和效应T细胞产生IL-2,并提高Treg对IL-2的敏感性。 IL-2可以抑制Th17细胞分化以及TNFR2信号转导对Treg的作用。 在炎性条件下,膜结合型受体mTNFR2可能脱落为可溶型受体sTNFR2,sTNFR2中和TNF并阻碍IL-6的表达[3]。 TNFR2与自身免疫性疾病Treg的功能缺陷以及数量低下是各种自身免疫性疾病的主要特征。因此,恢复适当的功能性Treg利于诱导免疫耐受已成为治疗自身免疫性疾病的主要目标。如上文所述,TNFR2激动剂具有增强Treg增殖和活化的作用。在包括T1D、SLE、IBD和MS在内的多种人自身免疫性疾病中都发现了TNF-TNFR信号通路的受损。如T1D患者的TNFR2+ Treg更高。 在使用TNFR2激动型抗体治疗T1D的研究中发现了TNFR2激动剂可以杀死致病性自身反应性CD8 T细胞,这表明诱导TNF-TNFR2途径是选择性杀死自身反应性T细胞的有效方法[8]。 TNFR2与肿瘤免疫治疗TNFR2除了维持Treg增殖和稳定的作用以外,还起着癌基因的作用。目前已在至少25种肿瘤中确定了TNFR2的表达,如人类肾细胞癌、多发性骨髓瘤、结肠癌、卵巢癌、皮肤T细胞淋巴瘤(CTCL)等[4,7]。肿瘤微环境会狡猾地招募具有高免疫抑制力的TNFR2+ Treg细胞,从而促进肿瘤免疫逃逸。转移性黑素瘤患者中的Treg细胞TNFR2基因表达上升与CD8细胞毒性T细胞耗尽有关。TNFR2基因敲除小鼠对肿瘤表现出增强的免疫应答,肿瘤生长放缓。这可能是由于缺乏TNFR2+ Treg,或未能发展出全身性自身免疫,或MDSC数量减少和功能受损[4]。因此,利用TNFR2拮抗剂抑制Tregs,恢复肿瘤免疫应答并消除肿瘤,成为了肿瘤免疫治疗的又一策略。 体外研究表明,TNFR2拮抗型抗体可以抑制卵巢癌细胞以及与肿瘤相关的Treg的增殖[9];晚期Sézary综合征中表达TNFR2的肿瘤细胞可以被TNFR2拮抗型抗体消除,同时TNFR2拮抗型抗体还杀死了TNFR2+ Treg,通过抑制Treg扩增Teff将Treg/Teff比调节至正常水平[4]。 TNFR2人源化小鼠模型(TNFRSF1B-HU)的建立、验证与应用品系全名 C57BL/6J-Tnfrsf1bem2(hTNFRSF1B)Smoc 目录号 NM-HU-190010 基因名 Tnfrsf1b 品系描述 利用CRISPR/Cas9基因编辑技术,自主研发TNFR2人源化小鼠模型,将小鼠Tnfrsf1b基因替换为人源TNFRSF1B基因,从而表达人TNFR2蛋白,取代小鼠内源Tnfr2蛋白的表达。 TNFR2人源化小鼠模型(TNFRSF1B-HU)的表达验证
TNFR2人源化小鼠模型(TNFRSF1B-HU)在药效评价中的应用
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