免疫检查点分子的作用机制和ICT的临床进展，包括早期和晚期癌症的联合治疗。

免疫检查点治疗(ICT)旨在阻断T细胞活化的抑制信号，从而促进抗肿瘤免疫应答。自2011年作为不可切除或转移性黑色素瘤的治疗方法成功引入以来，ICT在有多种肿瘤类型的大量患者中提供了长期临床获益，包括在一部分患者中实现治愈。因此，ICT的临床成功彻底改变了肿瘤免疫治疗领域，使ICT与传统治疗方式(如手术、化疗和放疗)一起成为肿瘤治疗的主流。 本思维导图以2023年cell的ICT综述为主要参考，介绍了免疫检查点分子的作用机制和ICT的临床进展，包括早期和晚期癌症的联合治疗。

• T细胞活化两种信号
  • T细胞受体(TCR)与主要组织相容性复合体(MHC)和抗原提呈细胞(APC)上的同源肽结合
  • 共刺激受体CD28与抗原提呈细胞上的B7配体结合。
• T cell checkpoints
  • CTLA-4和PD-1的不同作用机制支持联合靶向治疗比单独靶向治疗的潜力。
    • CTLA-4
      • 高表达于活化T细胞和调节性T细胞,CTLA-4是CD28的同源物，对B7配体具有较高的亲和力和亲和力，在抑制T细胞增殖和IL-2产生方面优于CD28
        • CTLA-4表达是在T细胞活化后诱导的，并抑制活化T细胞的失控扩增
        • CD28有效的增强T细胞的功能，这些功能对于形成有效的抗原特异性的免疫反应而言是必不可少的。 同源CTLA-4抵消CD28介导的共刺激信号并阻碍T细胞活化，由此阻止淋巴系统带来的额外的致命性过度刺激
      • ipilimumab
        • 抗ctla -4诱导的肿瘤排斥反应改善归因于效应CD4和CD8 T细胞增加，同时treg减少
        • Anti-CTLA-4主要影响CD4 T细胞克隆扩增和转运。
    • PD-L1/2
      • PD-L1表达于肿瘤细胞和其他瘤内细胞类型，包括内皮细胞、上皮细胞和髓系细胞，而PD-L2主要表达于APC。
        • 抗pd -1/PD-L1主要影响耗竭的CD8 T细胞。此外，抗pd -1/ PD-L1不影响T细胞克隆扩增和T细胞运输
    • PD-1
      • PD-1与其配体的结合维持了外周T细胞的耐受。PD-1结合通过招募含有Src同源2结构域的蛋白酪氨酸磷酸酶1 (SHP-1)和2 (SHP-2)酪氨酸磷酸酶来对参与TCR信号转导的分子(如CD3ε和ZAP-70)进行去磷酸化，从而抑制TCR信号转导
        • PD-1在肿瘤浸润的T细胞(包括耗竭的T细胞)中高表达。
  • 其他免疫调节分子
    • 淋巴细胞活化基因-3 (LAG-3)
      • 与MHCII类分子、半乳糖凝集素-3(galectin-3)、α -突触核蛋白(a-synuclein)结合
        • 选择性识别稳定的MHCII:肽复合物，与稳定的MHII:肽复合物结合后通过其胞内结构域引发抑制信号
      • LAG-3的细胞质尾部导致酪氨酸激酶Lck与CD4/CD8辅助受体分离，导致TCR信号传导和T细胞活化的丧失
      • 抗LAG-3抗体可改善T细胞介导的抗肿瘤免疫。（临床前模型）
      • LAG-3 在自然杀伤细胞 (NK)、B 细胞、肿瘤浸润淋巴细胞 (TIL)、T 细胞和树突状细胞 (DC) 的细胞膜上表达，它似乎在免疫通路中发挥着复杂的作用。可溶性 LAG-3 (sLAG-3) 与 MHCII 分子的结合促进树突状细胞的成熟，而 MHCII 与 LAG-3 在膜上的相互作用导致 T 细胞活性的负调节。
    • T细胞免疫球蛋白和黏蛋白结构域包含蛋白-3 (TIM-3)
      • 高表达于功能失调/耗竭T细胞的抑制性免疫检查点分子。Tim-3 作为与 T 细胞耗竭和先天免疫反应抑制相关的负调控检查点分子出现。
      • 是一种 I 型跨膜蛋白，最初被发现是为了鉴定可标记产生 IFN-γ 的 Th1 和 Tc1 细胞的新型细胞表面分子
      • Tim-3 在抑制 Th1 反应和 TNF 和 INF-γ 等细胞因子的表达方面起着关键作用
      • TIM-3 是一种可与 Gal-9、CEACAM-1 和 HMGB1 结合的抑制受体
    • TIGIT
      • 具有 Ig 和 ITIM 结构域的 T 细胞免疫受体 (TIGIT) 是一种在几种类型的淋巴细胞上表达的抑制性受体.在肿瘤浸润性细胞毒性 T 细胞、辅助性 T 细胞、调节性 T 细胞和 NK 细胞上表达，其主要配体 CD155 在肿瘤浸润性骨髓细胞上表达并在癌细胞上上调，有助于局部抑制免疫监视
        • TIGIT 结合至少两个 Nectin 家族成员，CD155（PVR，Necl-5）和 CD112（PVRL2，Nectin-2），但与 CD155（Kd = 1-3 nM）的亲和力远高于 CD112
          • 有研究提出通过TIGIT 调节 T 细胞和 NK 细胞功能主要是通过与 CD155 的相互作用介导的。
      • anti-TIGIT，不仅可以增强抗肿瘤效应 T 细胞反应，还可以增强 NK 细胞反应，并降低调节性 T 细胞的抑制能力。
        • TIGIT 可直接作用于 TCR 表达本身来抑制 CD8 + T 细胞增殖和激活，因为 TIGIT 的参与会诱导 TCR-α 链和包含 TCR 复合物的分子的下调
        • TIGIT 可以减少 CD8 + T 细胞中 TCR 诱导的 p-ERK 信号传导
        • 像 CTLA4 一样以间接方式阻断其共刺激对应物 CD28 与其共享配体 CD80 和 CD86 的结合。
        • TIGIT 可与 CD226 竞争配体结合，从而减少通过CD226的 T 细胞共刺激。此外，TIGIT 可以通过阻断 CD226 同源二聚化来阻止通过CD226 的共刺激信号传导
        • TIGIT 可以通过调节表达其配体 CD155 的细胞功能间接抑制 T 细胞。在 CD4 + T 细胞上表达的 TIGIT通过CD155 连接诱导 IL-10 并抑制 DC 产生 IL-12 ，从而抑制 CD4 + T 细胞增殖和 IFN-γ 产生
      • TIGIT 只在淋巴细胞上表达，包括 CD8 + T 细胞、记忆和调节性 CD4 + T 细胞、滤泡 CD4 + T 细胞和 NK 细胞
    • VISTA
      • 检查点调节器 VISTA（含有 V 型免疫球蛋白结构域的 T 细胞活化抑制因子）通过将初始 CD4+ T 细胞区室的固有异质性塑造成更均匀静止和沉默的异质性来限制 T 细胞活化的早期阶段
        • 激动性 VISTA 参与通过促进抗原诱导的外周 T 细胞缺失来增加 T 细胞耐受性。尽管在初始 T 细胞稳态中起着关键作用，但 VISTA 抑制初始 T 细胞反应的能力在炎症条件下丧失。因此，VISTA 是幼稚 T 细胞的独特 NCR，对于维持静止状态和外周耐受性至关重要。VISTA 的缺失破坏了主要的静止幼稚 T 细胞亚群并增强了自身反应性。
  • 共刺激分子
    • 可诱导T细胞共刺激分子：免疫刺激或免疫抑制的目标？
    • 与抑制性检查点分子相比，T细胞上表达的共刺激分子可改善T细胞介导的抗肿瘤免疫应答。
      • ICOS
        • ICOS：CD28/CTLA-4家族成员，在活化T细胞上表达
          • CD28/CTLA-4家族的第三个成员是可诱导共刺激分子（ICOS），ICOS与其配体（ICOS-L），也称为B7相关蛋白-1（B7RP-1）特异性结合，该配体在B细胞上组成性表达。
        • 目前抗-ICOS促进剂或拮抗剂的药效、安全性和组合策略尚未明确。
      • GITR
        • GITR在T细胞活化后被短暂诱导表达，并且GITR- gitrl结合增强CD4和CD8 T细胞应答。GITR也在Treg上组成性表达。重要的是，抗GITR抗体可减少Tregs并增强对已建立肿瘤的排斥。
      • OX40
        • 活化后在T细胞上短暂表达的另一种共刺激受体。OX-40与OX-40L结合可增强T细胞存活和记忆形成。此外，它还抑制Tregs的功能和诱导Tregs的生成。
      • 4-1BB
        • 4-1BB与其配体4-1BBL结合可上调T细胞抗凋亡基因的表达，增强细胞毒性T细胞的持久记忆反应。
• Clinical use of single-agent ICT
  • 单一抗体
    • Anti-CTLA-4
    • Anti-PD-1/PD-L1
      • 获益因素
        • 微卫星不稳定性高(MSI-H)
        • 错配修复缺陷(dMMR)
        • 高肿瘤突变负荷(tmb -高)
  • 联和治疗
    • CTLA-4 and PD-1/L1
    • LAG-3 and PD-1
      • LAG-3和PD-1经常共表达，并已被证明协同抑制T细胞功能，促进癌症免疫逃逸。
      • LAG3在我的数据三分型没啥变化，
    • TIGIT+PD1
      • PD-1和TIGIT均通过CD226受体抑制CD8 T细胞的共刺激信号，但作用机制不同。
    • 子主题
  • 新兴的细胞内在免疫调节通路(如代谢和表观遗传通路)
    • 腺苷信号通路和吲哚胺2,3-双加氧酶(IDO)介导的色氨酸代谢通路
    • 葡萄糖代谢
    • 脂肪酸代谢
    • 组蛋白去乙酰化酶和组蛋白甲基化酶/去甲基化酶正被探索作为调节ICT应答的表观遗传靶点
  • 细胞因子疗法
  • 免疫检查点药物与化疗的联合
    • 3期CheckMate 648试验纳入了970例晚期、复发性或转移性食管鳞状细胞癌患者，结果表明与单独化疗相比，纳武利尤单抗+化疗显著改善了OS
  • 免疫检查点制剂与溶瘤病毒的联合应用
    • 酪氨酸激酶抑制剂(TKIs)可以调节免疫微环境，从而调节对ICT的应答。临床研究表明，纳武利尤单抗联合西拉替尼可减少免疫抑制性髓系细胞亚群
  • 新辅助治疗
• ICT技术当前面临的挑战
  • 免疫检查点抑制剂耐药
    • 耐药定义
      • 从未应答者-原发性耐药
      • 应答一段时间后-继发性耐药
      • 治疗停止立马进展
    • 耐药原因
      • 内在因素→最终导致免疫原性缺乏
        • 肿瘤特异性遗传改变
          • 抗原呈递机制缺陷：MHC I分子缺陷/丢失或HLA-I分子转录抑制导致CD8+T细胞识别缺陷
          • 缺乏新抗原：错配修复机制和其他DNA修复途径的突变可能会引发ICT不敏感，TMB高是ICT敏感指标之一，但是高TMB不是一定敏感，同样低TMB患者也可能治疗获益
        • 致癌信号转导
          • 聚集在IFN-γ通路的遗传改变：IFN-γ预期受体结合后→JAK/STST通路激活→调节IFN-γ通路调节基因的转录→最终T细胞活化 如果IFN-γ通路抑制因子扩增、JAK1/2激酶功能突变会引发耐药（见于黑色素瘤）
          • 肿瘤固有信号通路往往有助于维持免疫抑制性TME，促进免疫逃逸：WNT,PTEN/PI3K,RAS等信号通路在不同类型肿瘤被识别出参与免疫排斥和功能障碍，以及免疫抑制细胞的募集和分化。特别的，RAS信号可上调PDL1表达，且KRAS突变NSCLC中共突变信息也会影响ICT
        • 染色质重塑
          • 表观遗传重编程被指出可导致耐药： ①EZH2介导的组蛋白修饰和DNMT1介导的DNA甲基化→抑制效应T细胞归巢，CD8T细胞浸润减少，患者预后差 ②高甲基化会影响ICT，靶向甲基化和EZH2活性或可改善黑色素瘤患者ICT耐药
      • TME相关外在因素
        • 免疫因子：髓系细胞是TME中最常见成分，与多种肿瘤不良预后相关，TME中存在慢性炎症时可诱导未成熟粒细胞/单核细胞→MSDCs 传统上DCs是抗肿瘤细胞，TME产生的某些因子可能会改变他的功能
        • 异常瘤内血管生成
        • 胞外基质和基质衍生因子： CAFs分泌因子， 代谢物，如腺苷驱动TAMs募集和扩增 细胞因子和趋化因子（CCL2, CCL5,CSF）将抑制性单核细胞和巨噬细胞募集
        • 肿瘤相关巨噬细胞：TME中的一种主要免疫抑制髓系亚群。除上述因子，TAMs还可以产生CCL17,CCL22等募集Treg（与预后不良相关）
        • Treg通过依赖接触机制和非依赖接触机制参与ICT抵抗
          • LUAD早期阶段，对IFN-γ有反应的Treg丰富，晚期阶段Treg的IL-33受体ST2高表，ST2敲除可降低肿瘤负荷
  • 免疫相关不良事件：irAEs
• 免疫相关研究的非临床试验替代试验
  • 患者来源的微器官球
  • 体外器官组织切片
• T细胞活化导致T细胞增殖、效应功能增强和记忆T细胞的产生
• T细胞在介导抗肿瘤免疫中的作用