TGF-β:开启肿瘤免疫治疗新篇章
TGF-β阻断和PD-L1抗体共同给药治疗可以减少基质细胞中TGF-β信号传导,促进T细胞向肿瘤中心的渗透,并引发抗肿瘤免疫效应,带来肿瘤消退效果。作为一个新的靶点,TGF-β开启了肿瘤免疫治疗的新篇章。
图1.TGF-β在抑制肿瘤适应性免疫中扮演重要角色
目前,TGF-β靶向药物在临床试验中主要和PD-1/PD-L1联合试验,进展最快的是德国默克/葛兰素史克的M7824 PD-L1/TGF-βTrap融合蛋白,已经进入临床II期;礼来、赛诺菲、诺华以及辉瑞等公司的TGF-β靶向药物还处于临床I期阶段。随着TGF-β的作用机制逐渐清晰,越来越多的国内外企业靶向TGF-β药物研发,这给肿瘤治疗带来了新的希望。
图2.TGF-β药物研究进展
TGF-β具有多种生物学功能,对细胞的生长增殖、分化、凋亡、迁移和免疫都有重要的调节作用。TGF-β存在三个亚型,分别为TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3,其三个亚型均可以结合细胞表面相同的受体。TGFBR1和TGFBR2具有相似的配体结合亲和力,对TGF-β1/3具有高亲和力,对TGF-β2具有低亲和力。TGFBR3对TGF-β1/2均具有高亲和力,同时也可以结合TGF-β3。此外,TGF-β在进化上也高度保守,人源的TGF-β1与猪/狗/牛具有100%的氨基酸序列同源性,与小鼠/大鼠/马具有99%的氨基酸序列同源性;人源的TGF-β2与猪/犬/马/牛具有100%的氨基酸序列同源性,与小鼠/大鼠的TGF-β2具有97%的氨基酸序列同源性;人源的TGF-β3与小鼠/狗/马具有100%氨基酸序列同源性,与大鼠具有99%的氨基酸序列同源性,与猪具有98%的氨基酸序列同源性。由此可见,上述几个物种的TGF-β均具有很强的种属交叉活性。
图3.TGF-β结构
TGF-β在肿瘤发生和发展中都扮演着非常重要的作用,TGF-β在肿瘤早期可以抑制肿瘤生长,而在后期则转变成一个肿瘤促进因子。早期,TGF-β家族受体下游的信号转导分子Smad蛋白可调控几种凋亡基因的表达,包括DAPK,GADD45β,BIM,SHIP,从而引发细胞凋亡。TGF-β及其家族的其他成员对细胞衰老有重要影响,并且可以抑制肿瘤血管的生成。
晚期,大多数肿瘤细胞均可分泌TGF-β,一旦TGF-β水平升高便可以阻断未成熟的T细胞向Th1细胞分化,促进其向Treg亚群的转化,并抑制树突状细胞的抗原递呈功能,从而导致肿瘤细胞的免疫逃逸。随着肿瘤的发展,肿瘤细胞内TGF-β受体或其下游的Smad基因突变积累,其抑制作用减弱。并且TGF-β信号促进上皮细胞间质转型(Epithelial-Mesenchymal Transition, EMT),这个过程使具有极性的上皮细胞转化为具有活动能力的间质细胞,从而获得侵袭和迁移的能力,这个转化过程在肿瘤的发生、恶化及转移中非常重要。肿瘤转移是导致癌症病人死亡的一个非常重要的原因,实体瘤患者中高达90%的患者死于肿瘤转移。
图4. TGF-β信号通路在抑癌和促癌中的功能
TGF-β信号通路的研究对肿瘤治疗至关重要,同时这也对基础科学研究提出了更高的要求和挑战,随着TGF-β研究逐步深入,在不久的将来肿瘤治愈的几率会越来越大。
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参考资料:
[1] TGFβ drives immune evasion in genetically reconstituted colon cancer metastasis.
[2] TGFβ attenuates tumour response to PD-L1 blockade by contributing to exclusion of T cells.
[3] Transforming Growth Factor-b Signaling in Immunity and Cancer.