前言

免疫疗法改变了目前癌症治疗的模式,特别是免疫检查点抑制剂,在黑色素瘤等癌症方面取得了令人瞩目的成果。包括CTLA-4, PD-1/PD-L1的免疫检查点抑制性抗体被FDA批准用于多种癌症类型的治疗。然而,只有20-30%的病例观察到持久的反应,因此,迫切需要新的免疫治疗靶点。

BTLA(CD272)是另一种重要的共抑制受体,其配体为疱疹病毒侵入介质(HVEM)。虽然BTLA与PD-1和CTLA-4有相似之处,但它们在表达和功能方面有所不同。HVEM在各种细胞类型中广泛表达,并参与免疫稳态。HVEM在多种肿瘤中表达上调,靶向BTLA和HVEM在肿瘤免疫治疗中表现出非常富有前景的应用潜力。

BTLA和HVEM

BTLA属于CD28家族,与PD-1和CTLA-4具有结构相似性。它具有细胞外免疫球蛋白结构域、免疫受体酪氨酸抑制基序(ITIM)以及免疫受体基于酪氨酸的开关基序(ITSM)。BTLA信号转导包括ITIMs的磷酸化和含有SH2结构域的磷酸酶1(SHP-1)/SHP-2结合,从而抑制T细胞增殖和细胞因子的产生。

在健康人中,来自外周血的幼稚CD4+和TCD8+T细胞的BTLA表达较高。在CD4+分化期间,BTLA的表达保持较高水平,而在CD8+T细胞分化期间,BTLA的表达下调。在γδ-T细胞上也观察到类似的结果,BTLA在静止的Vγ9Vδ2细胞(人外周血中的主要γδ-T细胞亚群)上高度表达,并在Vγ9Vδ2分化过程中下调。体外BTLA阻断增强了CD8+T细胞增殖,此外,BTLA阳性DC细胞参与外周Treg诱导,这些数据强调了BTLA在免疫稳态中的重要性。

HVEM(TNFRSF14)是TNF受体家族成员,HVEM在肺、肾和肝中表达较高,在心脏、胎盘、骨骼肌和胰腺中中等表达,在大脑中表达极低。在免疫细胞中,HVEM由静止的T细胞和B细胞、NK细胞、Treg、单核细胞和DC强烈表达。间充质细胞和上皮细胞也表达HVEM。在上皮细胞中,HVEM表达在先天性粘膜防御病原菌方面起着关键作用。

HVEM与BTLA的相互作用是最早发现的Ig结构和TNFR家族之间的连接。HVEM在BTLA之外还有其他配体,如CD160、LIGHT、淋巴毒素-α(LTα)和单纯疱疹病毒糖蛋白D。当HVEM与LIGHT或LTα结合时,传递共刺激信号,而HVEM与BTLA或CD160结合则触发共抑制信号。因此,HVEM通常被描述为取决于所接合配体的分子开关。然而,HVEM-/-小鼠对T细胞刺激的反应增强,对自身免疫疾病的易感性增强, 表明HVEM的共抑制信号强于共刺激信号。

HVEM在肿瘤中的作用

肿瘤中HVEM上调代表了一种免疫逃逸机制,类似于肿瘤细胞过度表达PD-L1或PD-L2。HVEM在一些肿瘤中过表达,并且显示肿瘤浸润T细胞呈BTLA阳性。此外,HVEM的高表达与显著较差的预后相关,在另一项对136例胃癌活检的研究中,HVEM表达增加与疾病进展和总体生存率降低相关。

在另一项关于胶质母细胞瘤的研究中,通过对34个胶质瘤组织进行IHC评估,HVEM表达定位于周围坏死区域和微血管增生区域。根据转录组学分析,HVEM表达与免疫细胞浸润和微环境中的基质细胞有关。HVEM的表达也与PD-1、PD-L1、CTLA-4、LAG-3和VISTA的表达相关,因此,HVEM在免疫和炎症反应的调节中起着至关重要的作用,尤其是T细胞的激活。

总之,这些数据表明HVEM上调与许多实体癌的肿瘤进展和侵袭性密切相关。

BTLA在肿瘤中的作用

BTLA在肿瘤中的表达

研究显示,BTLA在恶性组织中的表达高于正常组织,较高的BTLA表达与较高的HVEM表达呈正相关。此外,BTLA表达影响预后,低BTLA表达组的5年总生存率(OS)为48．3%,当BTLA高表达时下降到17．9%。较高的BTLA表达也与淋巴结转移相关。

BTLA与其他共抑制受体表达相关。在晚期黑色素瘤中,Fourcade等人证明42%的NY-ESO-1特异性CD8+T淋巴细胞共同表达BTLA和PD-1,这些细胞具有部分功能失调表型。当NY-ESO-1特异性CD8+T淋巴细胞受到同源抗原的长时间刺激时,TIM-3和PD-1上调。BTLA表达遵循不同的模式,这表明BTLA上调取决于不同的条件,而不是由高抗原负载驱动的功能耗竭。此外,抗BTLA抗体阻断BTLA可增强NY-ESO-1特异性CD8+T细胞产生IFN-γ、TNFα和IL-2。有趣的是,当抗BTLA与抗PD-1联合时,在功能分析中观察到协同效应。

BTLA:T细胞耗竭的重要部分

在肺癌中,BTLA的表达和功能尚不清楚,然而,已经报告了一些关键数据。在皮下肺肿瘤植入的小鼠模型中,Mittal等人显示CD4+和CD8+T细胞上的BTLA增加,以及其他共同抑制标记物,如PD-1和2B4。

Thommen等人在人类肺肿瘤样本中证实并扩展了该研究。研究对NSCLC活检中的TIL进行了详细的免疫分型,发现晚期肿瘤浸润性CD8+T细胞亚群中PD-1和Tim-3的表达增加。BTLA阳性细胞的百分比相当低,但遵循与PD-1和TIM-3相同的模式。BTLA+CD8+T细胞也高度表达其他共抑制受体,表明BTLA在T细胞耗竭的后期上调。研究认为,共抑制受体的顺序表达始于PD-1,然后是TIM-3、CTLA-4和LAG-3,最后是BTLA。

事实上,PD-1阻断可部分挽救依赖于PD-1表达的T细胞功能。然而,只有具有中等PD-1表达的CD8+T细胞才能从抗PD-1治疗中获益,而PD-1高表达CD8+T细胞已处于深度耗竭,无法恢复功能。值得注意的是,与PD-1int亚群相比,PD-1high压圈表达的TIM-3、CTLA-4、LAG-3和BTLA数量也更高。因此,与PD-1阻断的联合策略是一个值得探索的方向。

值得注意的是,Lou等人研究了肺癌中上皮间质转化(EMT)与免疫激活之间的相关性,证实EMT与炎症转录组学特征密切相关。此外,在显示有EMT的肿瘤中,包括BTLA在内的免疫检查点的转录组表达增加,并与调节性T细胞募集相关。这表明EMT可以通过BTLA依赖机制受炎症微环境的调节,这个为探索BTLA在非免疫细胞上的表达开辟了一个新的研究领域。

目前,君实生物的抗BTLA单抗TAB004(JS004)正处于临床阶段(NCT04278859、NCT04137900和NCT04477772)。

小结

总之,BTLA-HVEM在肿瘤免疫中确实参与了免疫逃逸。事实上,肿瘤细胞对HVEM的上调通过BTLA参与抑制抗肿瘤免疫,导致疾病进展和较差的预后。BTLA触发的抑制被阻断可以进一步改善肿瘤浸润淋巴细胞功能,并且联合阻断BTLA和PD-1显示出显著的协同效应。因此,靶向BTLA或HVEM是一个很有前途的新方向。

参考文献:

1．BTLA-HVEM Couple in Health and Diseases:Insights for Immunotherapy in Lung Cancer． Front Oncol． 2021; 11: 682007．