信息中心

《自然》:白介素-18或成为免疫新热点!耶鲁科学家突破癌细胞分泌的“诱饵受体”,发现颇有潜力的新免疫检查点 | 科学大发现
来源:     时间 : 2020-07-01

十多年前,科学家们发现了一种名为白细胞介素-18(IL-18)的细胞因子,它在实验中增强了T细胞和NK细胞的免疫功能,被视为肿瘤免疫治疗的一匹黑马。


靠人体的免疫系统战胜癌症,是无数人前赴后继的追求,于是IL-18抗击癌症的临床试验很快就开始了。然而IL-18的II期试验,却扑街得格外惨烈。


不管把IL-18的使用量增大多少,60多名黑色素瘤患者中,也只有1名达到了部分缓解[1]。药物研发很快因此搁浅了,但这却让耶鲁大学的免疫学家Aaron King陷入了思考:别的重组人白介素药物都能应用到临床,为什么IL-18不行?


十年后,Aaron King带领的团队终于解开了这个谜题,他们发表在《自然》上的最新论文指出:IL-18没能起到抗肿瘤作用,是因为它进入体内后,癌细胞会大量分泌竞争性结合IL-18的受体IL-18BP,抢走了IL-18本该发挥的促免疫作用


换句话说,癌细胞释放的“诱饵”,让IL-18BP成为了肿瘤微环境中的一个“分泌型免疫检查点”。研究团队从IL-18的2.5亿种变体中,筛选出了一个不会和诱饵结合的特殊型DR-18,用它配合PD-1抑制剂治疗,在实验中取得了良好的疗效[2]。


IL-18向左走就跑偏了,向右走才是上道了


其实IL-18面对的这种情况,和大家再熟悉不过的PD-1/L1,是有些相似之处的。在肿瘤微环境当中,癌细胞、T细胞、巨噬细胞乃至树突状细胞都会表达PD-L1,但各自的意义显然并不相同。


比如最近就有研究显示,抑制掉树突细胞的PD-L1,作用可能远大于巨噬细胞的PD-L1[3]。现在对PD-L1的表达做检测,也有肿瘤细胞阳性分数(TPS)、免疫细胞阳性分数(ICS)、联合阳性分数(CPS)这些不同的分法。


而IL-18进到肿瘤微环境当中,也有敌我两种受体要区分,友军当然是T细胞和NK细胞表面的正常受体IL-18R,而敌军就是癌细胞释放的诱饵IL-18BP。不过在正常情况下,IL-18BP对IL-18的亲和力要远高于IL-18R


来增援免疫系统的友军,竟然都被拉到敌军一边去了,这仗还怎么打?研究团队分析了癌症基因组图谱计划(TCGA)的数据库,发现虽然IL-18R在免疫细胞中广泛表达,但各种实体瘤当中IL-18BP的分布更广泛。


要想让IL-18这个强效促免疫的分子发挥作用,就得想办法绕开癌细胞释放的诱饵,从而突破掉IL-18BP这个免疫检查点的限制。


研究团队希望能找到一个只结合IL-18R,不结合诱饵IL-18BP的分子,为此采用了定向进化(Directed Evolution)的方法,从超过2.5亿种IL-18的变体中,筛选出了一种名为DR-18,与IL-18R亲和力强的IL-18变体,进行下一步实验。


关于定向进化的知识,大家可以查查2018年诺贝尔化学奖的相关信息~


在黑色素瘤和结直肠癌小鼠模型上进行的实验显示,这个DR-18果然了不得,单独使用时的疗效就已经丝毫不逊色于PD-1抑制剂。如果和PD-1抑制剂联合使用,更是能干掉绝大多数小鼠身上的肿瘤


DR-18和老祖宗IL-18的效果差的可不是一点半点


进一步的分析则显示,DR-18的出色抗肿瘤效果,来自于它对CD8+T细胞、NK细胞、肿瘤内部干细胞样T细胞等多种免疫细胞的充分调动。同时DR-18还改变了免疫微环境状态,狠狠打压了免疫抑制性的细胞


论文作者之一,耶鲁大学的Marcus Bosenberg表示,DR-18能够激活NK细胞、肿瘤内部干细胞样T细胞的特点,是现有的免疫检查点抑制剂难以实现的,因此对于“冷肿瘤”的治疗价值巨大[4]。


业内专家也对本次研究高度评价,认为有着转化到临床的良好前景。领导本次研究的Aaron King则宣布将成立新的生物技术公司,争取在明年把这种疗法推进到临床试验阶段,在实战当中检验疗效[5]。


癌细胞啊癌细胞,你们真是总能弄出点新花样。不过奇点糕就不信了,我358团……抱歉,串场了。大半个地球的科学家都被调动起来了,迟早收拾了你们,哼哼。