十多年前,,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一種名為白細(xì)胞介素-18(IL-18)的細(xì)胞因子,,它在實(shí)驗(yàn)中增強(qiáng)了T細(xì)胞和NK細(xì)胞的免疫功能,被視為腫瘤免疫治療的一匹黑馬,。
靠人體的免疫系統(tǒng)戰(zhàn)勝癌癥,,是無(wú)數(shù)人前赴后繼的追求,于是IL-18抗擊癌癥的臨床試驗(yàn)很快就開始了,。然而IL-18的II期試驗(yàn),,卻撲街得格外慘烈。
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名達(dá)到了部分緩解[1]。藥物研發(fā)很快因此擱淺了,,但這卻讓耶魯大學(xué)的免疫學(xué)家Aaron King陷入了思考:別的重組人白介素藥物都能應(yīng)用到臨床,,為什么IL-18不行?
十年后,,Aaron King帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)終于解開了這個(gè)謎題,,他們發(fā)表在《自然》上的最新論文指出:IL-18沒(méi)能起到抗腫瘤作用,是因?yàn)樗M(jìn)入體內(nèi)后,,癌細(xì)胞會(huì)大量分泌競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合IL-18的受體IL-18BP,,搶走了IL-18本該發(fā)揮的促免疫作用!
換句話說(shuō),,癌細(xì)胞釋放的“誘餌”,,讓IL-18BP成為了腫瘤微環(huán)境中的一個(gè)“分泌型免疫檢查點(diǎn)”。研究團(tuán)隊(duì)從IL-18的2.5億種變體中,,篩選出了一個(gè)不會(huì)和誘餌結(jié)合的特殊型DR-18,,用它配合PD-1抑制劑治療,在實(shí)驗(yàn)中取得了良好的療效[2],。
IL-18向左走就跑偏了,,向右走才是上道了
其實(shí)IL-18面對(duì)的這種情況,和大家再熟悉不過(guò)的PD-1/L1,,是有些相似之處的,。在腫瘤微環(huán)境當(dāng)中,癌細(xì)胞,、T細(xì)胞,、巨噬細(xì)胞乃至樹突狀細(xì)胞都會(huì)表達(dá)PD-L1,但各自的意義顯然并不相同,。
比如最近就有研究顯示,,抑制掉樹突細(xì)胞的PD-L1,,作用可能遠(yuǎn)大于巨噬細(xì)胞的PD-L1[3]。現(xiàn)在對(duì)PD-L1的表達(dá)做檢測(cè),,也有腫瘤細(xì)胞陽(yáng)性分?jǐn)?shù)(TPS),、免疫細(xì)胞陽(yáng)性分?jǐn)?shù)(ICS)、聯(lián)合陽(yáng)性分?jǐn)?shù)(CPS)這些不同的分法,。
而IL-18進(jìn)到腫瘤微環(huán)境當(dāng)中,,也有敵我兩種受體要區(qū)分,友軍當(dāng)然是T細(xì)胞和NK細(xì)胞表面的正常受體IL-18R,,而敵軍就是癌細(xì)胞釋放的誘餌IL-18BP,。不過(guò)在正常情況下,IL-18BP對(duì)IL-18的親和力要遠(yuǎn)高于IL-18R,。
來(lái)增援免疫系統(tǒng)的友軍,竟然都被拉到敵軍一邊去了,,這仗還怎么打,?研究團(tuán)隊(duì)分析了癌癥基因組圖譜計(jì)劃(TCGA)的數(shù)據(jù)庫(kù),發(fā)現(xiàn)雖然IL-18R在免疫細(xì)胞中廣泛表達(dá),,但各種實(shí)體瘤當(dāng)中IL-18BP的分布更廣泛,。
要想讓IL-18這個(gè)強(qiáng)效促免疫的分子發(fā)揮作用,就得想辦法繞開癌細(xì)胞釋放的誘餌,,從而突破掉IL-18BP這個(gè)免疫檢查點(diǎn)的限制,。
研究團(tuán)隊(duì)希望能找到一個(gè)只結(jié)合IL-18R,不結(jié)合誘餌IL-18BP的分子,,為此采用了定向進(jìn)化(Directed Evolution)的方法,,從超過(guò)2.5億種IL-18的變體中,篩選出了一種名為DR-18,,與IL-18R親和力強(qiáng)的IL-18變體,,進(jìn)行下一步實(shí)驗(yàn)。
關(guān)于定向進(jìn)化的知識(shí),,大家可以查查2018年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的相關(guān)信息~
在黑色素瘤和結(jié)直腸癌小鼠模型上進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)顯示,,這個(gè)DR-18果然了不得,單獨(dú)使用時(shí)的療效就已經(jīng)絲毫不遜色于PD-1抑制劑,。如果和PD-1抑制劑聯(lián)合使用,,更是能干掉絕大多數(shù)小鼠身上的腫瘤!
DR-18和老祖宗IL-18的效果差的可不是一點(diǎn)半點(diǎn)
進(jìn)一步的分析則顯示,,DR-18的出色抗腫瘤效果,,來(lái)自于它對(duì)CD8+T細(xì)胞、NK細(xì)胞,、腫瘤內(nèi)部干細(xì)胞樣T細(xì)胞等多種免疫細(xì)胞的充分調(diào)動(dòng),。同時(shí)DR-18還改變了免疫微環(huán)境狀態(tài),,狠狠打壓了免疫抑制性的細(xì)胞。
論文作者之一,,耶魯大學(xué)的Marcus Bosenberg表示,,DR-18能夠激活NK細(xì)胞、腫瘤內(nèi)部干細(xì)胞樣T細(xì)胞的特點(diǎn),,是現(xiàn)有的免疫檢查點(diǎn)抑制劑難以實(shí)現(xiàn)的,,因此對(duì)于“冷腫瘤”的治療價(jià)值巨大[4]。
業(yè)內(nèi)專家也對(duì)本次研究高度評(píng)價(jià),,認(rèn)為有著轉(zhuǎn)化到臨床的良好前景,。領(lǐng)導(dǎo)本次研究的Aaron King則宣布將成立新的生物技術(shù)公司,爭(zhēng)取在明年把這種療法推進(jìn)到臨床試驗(yàn)階段,,在實(shí)戰(zhàn)當(dāng)中檢驗(yàn)療效[5],。
癌細(xì)胞啊癌細(xì)胞,你們真是總能弄出點(diǎn)新花樣,。不過(guò)奇點(diǎn)糕就不信了,,我358團(tuán)……抱歉,串場(chǎng)了,。大半個(gè)地球的科學(xué)家都被調(diào)動(dòng)起來(lái)了,,遲早收拾了你們,哼哼,。
編輯神叨叨
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參考資料:
1.Tarhini A A, Millward M, Mainwaring P, et al. A phase 2, randomized study of SB-485232, rhIL-18, in patients with previously untreated metastatic melanoma[J]. Cancer, 2009, 115(4): 859.
2.Zhou T, Damsky W, Weizman O-E, et al. IL-18BP is a secreted immune checkpoint and barrier to IL-18 immunotherapy [J]. Nature, 2020.
3.Oh S A, Wu D-C, Cheung J, et al. PD-L1 expression by dendritic cells is a key regulator of T-cell immunity in cancer [J]. Nature Cancer, 2020.
4.https:///medical/synthetic-immune-cell-interleukin18-cancer/
5.https:///yale-spinout-re-engineers-an-immunotherapy-gsk-others-once-abandoned/
頭圖來(lái)源:National Cancer Institute