免疫檢查點TIGIT在腫瘤治療中的最新研究進展

王 蓉， 姚曉文， 周玉霞， 王彩紅， 于曉輝， 張久聰,3

(1.甘肅中醫藥大學， 甘肅 蘭州 730000 2.中國人民解放軍聯勤保障部隊第九四〇醫院消化內科， 甘肅 蘭州 730050 3.湖北省武漢市火神山醫院感染六科， 湖北 武漢 430050)

TIGIT是一種在效應T細胞、Th細胞、CTL細胞、NK細胞以及Treg細胞上表達的有效免疫檢查點蛋白。它屬于免疫球蛋白超家族，由一個細胞外免疫球蛋白可變區(IgV)、一個I型跨膜區和一個帶有ITIM和Ig尾部酪氨酸(immuno-globulin tyrosine tail，ITT)樣基序的細胞質尾部組成[1]。TIGIT可表達于腫瘤浸潤的淋巴細胞中，與相應的配體結合后在癌細胞上表達上調，抑制免疫監視。雖然單獨阻斷TIGIT具有抗腫瘤效果，但聯合阻斷TIGIT和程序性死亡受體1(programmed cell death-1，PD-1)/程序性死亡受體-配體1(programmed cell death-ligand 1，PD-L1)通路會加強抗腫瘤反應。許多關于TIGIT阻斷劑治療癌癥的臨床研究已經有所成果，因此聯合阻斷治療實體癌患者是有希望的。在這篇綜述中，我們總結了目前對TIGIT在癌癥免疫中作用的認識，對TIGIT在癌癥免疫治療中的作用進行簡要闡述。

1 TIGIT的配體及在腫瘤中的表達

TIGIT與兩個連接蛋白(Nectin)家族成員CD155(PVR，Necl-5)和CD112(PVRL2，Nectin-2)結合，但與CD155的親和力遠高于CD112。TIGIT與共刺激受體CD226競爭結合CD155，但TIGIT與CD155的親和力高于CD226。最近的研究表明，TIGIT也與脊髓灰質炎病毒受體4(poliovirus receptor related 4，PVRL4)結合，但對TIGIT-PVRL4相互作用在抗腫瘤免疫中的作用知之甚少。

CD155在結腸癌、肺腺癌、黑色素瘤、胰腺癌、膠質母細胞瘤和肝細胞癌(HCC)的癌細胞上均有過表達，其在腫瘤細胞上的表達通過腫瘤內在機制促進腫瘤細胞的生長和遷移，其過度表達與腫瘤進展和不良預后相關。然而，腫瘤細胞上CD155的丟失通過腫瘤內在機制不僅減少了腫瘤的生長，而且提高了對抗PD-1抗體治療的反應[2]。在小鼠和人類腫瘤中，腫瘤細胞上CD155的高表達通過驅動T細胞中共刺激受體CD226的作用和蛋白酶體降解來促進腫瘤浸潤T細胞的功能障礙[3]。此外，脊髓灰質炎病毒受體1(PVRL1)通過穩定腫瘤細胞表面的CD155來促進TIGIT介導的T細胞抑制。因此表明，CD155在腫瘤中的表達既有促腫瘤作用，又有抗腫瘤免疫抑制作用。

CD112在樹突狀細胞(DC)和單核細胞上表達，并在不同類型的癌癥中過表達。CD112與脊髓灰質炎病毒受體相關免疫球蛋白結構域(poliovirus receptor related immunoglobulin domain containing,PVRIG)即CD112R的親和力高于與TIGIT的親和力，主要通過與CD112R結合抑制T細胞。因此，有理由認為TIGIT對T細胞功能的調節主要是通過與CD155的相互作用來實現的。

2 TIGIT共抑制作用機理的研究

雖然所有的共抑制受體都有抑制T細胞活化的能力，但它們在效力、表達動力學以及它們改變的細胞信號通路方面存在差異。細胞毒性T淋巴細胞相關蛋白4(cytotoxic T lymphocyte-associated antigen-4,CTLA-4)通過激活絲氨酸/蘇氨酸磷酸酶PP2A靶向PI3K下游效應因子，作用于T細胞抗原受體(T cell receptor,TCR)誘導信號的下游，而TIGIT則更多地作用于上游[4]。TIGIT不僅可通過直接作用于TCR本身來抑制CD8+T細胞的增殖和激活，還能降低TCR誘導的CD8+T細胞p-ERK信號轉導。并且TIGIT不僅通過直接的細胞內源性抑制信號發揮作用，而且與CTLA-4一樣也以間接的方式阻斷共刺激受體CD28與配體CD80和CD86的結合。TIGIT可以與CD226競爭配體結合，從而減少CD226對T細胞的共刺激作用[5]，并且表達在T細胞上的TIGIT通過CD155連接誘導DC產生IL-10和抑制IL-12的產生，從而抑制CD4+T細胞的增殖和干擾素β(IFN-β)的產生。

3 TIGIT在抗癌免疫中的作用

TIGIT在黑色素瘤、非小細胞肺癌(NSCLC)、結腸癌、HCC、胃癌、膠質母細胞瘤和血液系統惡性腫瘤的腫瘤浸潤的T細胞、NK細胞、Th細胞和Treg細胞上均有表達。濾泡性淋巴瘤患者腫瘤內表達TIGIT的CD4+T細胞和CD8+T細胞數量的增加與患者預后差和存活率低有關，急性髓系白血病(AML)患者外周血CD8+T細胞TIGIT高表達與原發性難治性疾病相關[6]。乙肝病毒相關性肝細胞癌(HBV-HCC)患者外周血中共表達PD-1與TIGIT的CD8+T細胞群與總生存率和無進展生存率呈負相關[7]。這些數據表明TIGIT在癌癥患者的抗腫瘤免疫中具有抑制作用，但是TIGIT通過哪些腫瘤浸潤性免疫細胞群抑制抗腫瘤免疫，以及如何克服這種抑制的機制尚未明了。

4 TIGIT阻斷與PD-1阻斷協同增強腫瘤內CD8+T細胞的抗腫瘤作用

產生CD8+T細胞的抗腫瘤反應是大多數腫瘤免疫治療的主要目標，因為CD8+T細胞不僅對腫瘤細胞具有即時有效的細胞毒作用，而且還能產生免疫記憶以維持抗腫瘤免疫。單一的TIGIT阻斷在實驗腫瘤模型中沒有或僅有中度的抗腫瘤效果，并且在增強人類腫瘤浸潤性CD8+T細胞的體外功能方面并不明顯[8]。由于CD155-TIGIT相互作用有助于腫瘤對PD-1阻滯劑的抵抗，抑制TIGIT可能是提高PD-1阻滯劑治療效果的一個有希望的策略，特別是在對抗PD-1抑制劑耐藥的腫瘤中。在小鼠腫瘤中，TIGIT標記共表達高水平PD-1和T細胞免疫球蛋白粘蛋白分子-3(T cell immunoglobulin domain and mucin domain protein-3，TIM-3)的CD8+腫瘤浸潤淋巴細胞(tumor infiltrating lymphocyte，TIL)的功能障礙的亞群，并且TIGIT與PD-1在CD8+TIL上協同表達，而CD226表達與CD8+TIL上PD-1表達呈負相關[9]。體外實驗證明阻斷PD-1可上調黑色素瘤患者CD8+T細胞上TIGIT的表達，在PD-1無反應性的HCC小鼠模型中，TIGIT是抗PD-1治療后CD8+TIL上上調最多的免疫檢查點，這表明TIGIT是提高抗PD-1治療效果的合理靶點[10]。

在MC38結腸癌小鼠模型中，僅僅阻斷TIGIT可導致腫瘤生長緩慢，但是單獨的抗PD-1治療導致了不同的反應，大多數小鼠開始出現腫瘤消退，接下來表現為腫瘤免疫逃逸，只有一只小鼠表現出完全的腫瘤消退；然而，抗TIGIT/抗PD-1共阻斷可增加CD8+TIL中的IFN-γ、腫瘤壞死因子α(TNF-α)和IL-2的產生，并使所有小鼠腫瘤完全消退[11]。在PD-1阻斷的HCC荷瘤小鼠中，TIGIT和PD-1的雙重阻斷增加了效應記憶性CD8+T細胞群的數量，增加了腫瘤中CTL/Treg的比例，從而抑制了腫瘤的生長，延長了生存時間[12]。因此表明PD-1和TIGIT的共同阻斷提高了腫瘤患者CD8+T細胞的體外增殖能力、細胞因子產生能力和抗腫瘤能力。

CD8+T細胞上TIGIT/CD226表達的平衡對于CD8+T細胞的正常功能是很重要的，CD226阻斷可消除TIGIT阻斷的作用，說明TIGIT阻斷對CD8+T細胞的刺激作用需要通過CD226進行共刺激。值得注意的是，CD226也是PD-1阻斷增強抗腫瘤CD8+T細胞應答所必需的。此外，黑色素瘤患者治療前腫瘤活檢組織中CD226+CD8+TIL的數量與單一抗PD-1治療或抗PD-1/抗CTLA-4共同阻斷后無進展生存率的改善有關[13]。因此，CD226在腫瘤中對CD8+T細胞的下調是由于其與CD155的結合，導致CD226的內化和蛋白酶體降解，而且PD-1抑制了CD226的信號通路，這就解釋了TIGIT單獨阻斷對CD8+TIL抗腫瘤作用有限的原因。

5 Treg細胞上TIGIT的阻斷對免疫功能的影響

Treg細胞在抗腫瘤免疫調節中起主導作用，抑制腫瘤免疫循環的多個環節。TIGIT在人類和小鼠的大多數Treg細胞中都可以表達，與TIGIT對CD8+T和NK細胞功能的抑制作用不同，TIGIT在Treg細胞上的表達增強了Treg細胞的抑制作用。因此TIGIT的高表達標志著Treg細胞的抑制高活性。TIGIT與Treg結合可誘導纖維蛋白原樣蛋白2(fibrinogen like protein 2，Fgl2)的產生，從而抑制效應T細胞的增殖，并且可抑制促炎性Th1和Th17細胞，但不抑制Th2細胞反應[14]。此外，Treg細胞上的TIGIT信號上調CC趨化因子受體8(CC chemokine receptor 8，CCR8)，這可能會促進Treg細胞在腫瘤組織中的遷移和滯留。

表達TIGIT的Treg在小鼠腫瘤和多種人類腫瘤中均有蓄積，并且CD226在腫瘤浸潤性Treg上表達下調，TIGIT/CD226的高比率與抗PD-1或抗CTLA-4阻斷治療的腫瘤患者的高Treg頻率和不良臨床預后相關，提示Treg中的TIGIT/CD226比率是Treg穩定的標志[15]。PD-1受體阻滯劑與TIGIT受體阻滯劑在降低腫瘤內Treg免疫抑制方面是否有協同作用尚未得到研究，PD-1表達對Treg的功能影響仍存在爭議。一方面，PD-1缺陷小鼠Treg的抑制能力增強，體外PD-L1阻斷可增強丙型肝炎病毒(hepatitis C virus，HCV)感染者Treg的抑制能力[16]。另一方面，慢性淋巴細胞脈絡叢腦膜炎病毒(lymphocytic choriomeningitis virus，LCMV)感染小鼠Treg上的PD-1與CD8+T細胞上的PD-L1之間的相互作用有助于抑制CD8+T細胞功能，而阻斷PD-L1已被證明降低了人類腫瘤浸潤性Treg的體外抑制功能[17]。因此，PD-1/PD-L1阻斷可增強PD-1表達的Treg在腫瘤微環境中的抑制能力。如果PD-1/PD-L1阻斷增強了瘤內Treg免疫抑制，這一機制可能是抵抗PD-1/PD-L1阻斷的原因。另外，如果PD-1和TIGIT在腫瘤微環境中長期激活的Treg上的表達都有助于其強大的抑制能力，則PD-1阻斷可能與TIGIT阻斷在減少腫瘤浸潤性Treg功能所施加的局部免疫抑制方面具有協同作用。

6 TIGIT在腫瘤記憶CD4+T細胞調節中的作用

在抗腫瘤反應中對CD4+T細胞的需求被歸因于以實現腫瘤特異性CD8+T細胞的充分激活和效應功能。不表達TIGIT的CD4+T細胞在抗原肽的刺激下表現為增殖增加，并產生較多的IFN-γ和較少的IL-10，這表明TIGIT在調節CD4+T細胞中IFN-γ和IL-10的產生方面具有內在的相反作用。研究表明濾泡性淋巴瘤患者的效應性記憶和中樞記憶CD4+T細胞均高度表達TIGIT，并且非霍奇金淋巴瘤患者表達TIGIT的CD4+T細胞在再次刺激后產生的IL-2、IFN-β和TNF-α的數量低于其他亞群，這表明CD4+T細胞的在功能上有所喪失；而且經過TIGIT單克隆抗體治療后，表達相應細胞因子的腫瘤浸潤性CD4+T細胞數量增加[18]。因此表明，在抗TIGIT抗體作用后的腫瘤腫瘤浸潤性CD4+T細胞表現為較強的抗腫瘤免疫作用，但是目前的研究研究很少，這需要進一步的研究以證明在腫瘤中CD4+T細胞的具體作用。

7 阻斷NK細胞TIGIT增強抗腫瘤免疫

NK細胞不僅可以檢測和識別惡性腫瘤細胞，還可以誘導癌細胞死亡，例如NK細胞可識別通過CD8+T細胞介導的主要組織相容性復合體I類分子(major histocompatibility complex I，MHC-I)缺陷的腫瘤細胞。相反，缺乏MHC-I類分子的表達使腫瘤細胞容易受到NK細胞的殺傷，因為其缺乏通過自身MHC-I類分子與抑制性殺傷免疫球蛋白受體(killer immunoglobulin receptors，KIR)結合而產生的主要NK細胞抑制能力。有趣的是，MHC-I類蛋白表達缺陷在癌細胞中相對常見。此外，導致MHC-I類分子表達的β2微球蛋白的缺乏也與抗PD-1 治療的獲得性耐藥有關[19]。此外，NK細胞通過與其他免疫細胞結合，有助于觸發更強大的抗腫瘤T細胞反應，因此在腫瘤微環境中適當激活NK細胞可能是一種很有前途的替代治療方案。

腫瘤浸潤性NK細胞上TIGIT的表達與腫瘤進展有關，并與多種癌癥模型中NK細胞功能衰竭有關。CD226、TIGIT和CD96具有相同的配體CD155，它們是NK細胞抗腫瘤免疫應答的關鍵調節因子。在小鼠腫瘤模型中，NK細胞特異性TIGIT缺陷導致小鼠存活率提高；此外，它還誘導腫瘤浸潤CD8+T細胞表達TIGIT和TIM-3的頻率降低，提示表達TIGIT的NK細胞也可能間接導致CD8+T細胞的耗竭[20]。在結腸癌小鼠模型中，阻斷TIGIT可抑制腫瘤生長并防止腫瘤浸潤的NK細胞耗盡，并且TIGIT的缺陷導致腫瘤內表達CD226的NK細胞頻率更高，進而增強NK細胞的效應功能來減少腫瘤生長和轉移[21]。值得注意的是，IL-15可增強瘤內NK細胞CD226和TIGIT的表達，聯合應用IL-15和TIGIT可增強NK細胞對黑色素瘤的殺傷活性，抑制黑色素瘤模型的肺轉移[22]。因此聯合阻斷IL-15和TIGIT可促進NK細胞介導的MHC I類缺陷黑色素瘤的破壞，有助于開發新的聯合免疫療法。然而，TIGIT阻斷劑是否與PD-1阻斷劑協同作用來提高NK細胞的細胞毒作用尚不清楚。

在人類中，TIGIT在NK細胞上的表達是可變的，并且TIGIT的高表達與NK細胞功能降低相關。在多種人類腫瘤中NK細胞上的TIGIT/CD226表達失衡，高TIGIT和低CD226表達影響腫瘤內NK細胞的功能。在高表達TIGIT的NK細胞中，阻斷TIGIT可顯著增強循環中NK細胞的功能，增強NK細胞對癌細胞的殺傷活性，表明靶向TIGIT可能是改善腫瘤患者NK細胞功能的有效途徑[23]。總的來說，TIGIT阻斷已被證明能增強抗腫瘤NK細胞的免疫反應。

8 治療癌癥的臨床試驗中的TIGIT

在過去的多年里，TIGIT的免疫調節作用已經引起了世界各地制藥公司的關注。目前，9種人類抗TIGIT單抗正在43個1/2/3期臨床試驗中進行測試，這些試驗要么是單一療法，要么是在大多數研究中與抗PD-1/PD-L1抗體或化療聯合治療晚期實體腫瘤中進行。最近，首次報道了TIGIT單抗的臨床療效，在第一階段研究中，抗TIGIT抗體Vibostolimab被證明作為單一療法具有良好的耐受性，并與Pembrolizumab(抗PD-1抗體)聯合使用，在未接受抗PD-1/PD-L1療法或抗PD-L1療法無效的晚期NSCLC患者中實現了抗腫瘤免疫[24]。一項正在進行的實驗數據顯示，在PD-L1陽性的轉移性NSCLC患者中，抗TIGIT抗體Tiragolumab聯合抗PD-L1抗體Atezolizumab在總體反應和無進展存活率方面比單獨使用Atezolizumab有更好的療效[25]。因此，抗TIGIT抗體在抗腫瘤治療方面有著非常好的前景，當然聯合治療也是目前研究的重點，這對于臨床腫瘤患者的治療有著很好的方案。

9 結論與展望

治療性免疫檢查點抑制已經使癌癥治療發生了革命性的變化，近來的經驗表明，針對多種靶向藥物治療的聯合療法比單一療法更有效。在腫瘤微環境中TIGIT由功能失調的CD8+T細胞和NK細胞以及高度免疫抑制的Treg細胞表達，并與相關配體結合后在多種類型的癌癥中發揮作用，進而逃避免疫監視。在抑制性免疫檢查點中，TIGIT的一個獨特性是它的阻斷不僅增強了CD8+T細胞的抗腫瘤反應，還增強了NK細胞的抗腫瘤效應，并降低了Treg細胞的腫瘤抑制能力。然而，目前的研究結果表明單一TIGIT阻斷對腫瘤生長的影響微乎其微，也不足以恢復人類腫瘤浸潤性CD8+T細胞的功能。TIGIT阻斷與PD-1/PDL-1阻斷協同作用，增強了抗腫瘤CD8+T細胞免疫，從而為抗PD-1/抗PD-L1耐藥腫瘤患者的臨床療效提供了希望。目前單一的抗PD-1/PD-L1療法在有耐藥性的癌癥中仍然較普遍，因此新的免疫檢查點的抑制極其重要，所以積極的研究抗TIGIT抗體藥物應用于臨床癌癥治療是當務之急。并且抗TIGIT抗體藥物的成功研制將在腫瘤乃至其他免疫疾病的治療中將起到非常重要的作用，為疾病的治療提供前所未有的幫助。