? ? ? ?人類自然殺傷細(xì)胞(NK)可以通過其IgG-Fc受體靶向腫瘤抗原，與抗體Fc區(qū)相互作用識別癌細(xì)胞表面蛋白質(zhì)。 ? ? ? ?目前，針對癌細(xì)胞抗原的單克隆抗體常被用來治療各種惡性腫瘤。NK細(xì)胞通過一種稱為抗體依賴細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒性(ADCC)作用殺死抗體結(jié)合的腫瘤細(xì)胞。本文主要介紹單克隆抗體如何介導(dǎo)人NK細(xì)胞發(fā)揮ADCC功能。
? ? ? ?單克隆抗體結(jié)構(gòu)與ADCC作用
? ? ? ?單克隆抗體(mAbs)免疫療法廣泛應(yīng)用于血液瘤和實(shí)體瘤，這種療法的意義在于它們對腫瘤細(xì)胞的直接和間接作用，分別由抗體的抗原結(jié)合片段(Fab)和片段結(jié)晶區(qū)(Fc區(qū))發(fā)揮作用（圖1）。 ? ? ? ?Fab可以以激動(dòng)或拮抗的方式調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞表面標(biāo)記物的功能，而Fc區(qū)域可以被白細(xì)胞上的Fc受體(FcR)識別，通過該受體可以激發(fā)各種效應(yīng)功能，包括抗體依賴的細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒性(ADCC)作用。這一過程是自然殺傷(NK)細(xì)胞的關(guān)鍵殺傷機(jī)制。 ? ? ? ?這些人體內(nèi)的先天淋巴細(xì)胞只能通過IgG-Fc受體CD16A (FcγRIIIA)識別與腫瘤結(jié)合的抗體。CD16A的兩個(gè)等位基因以較低或較高的親和力與IgG結(jié)合。據(jù)報(bào)道，CD16A高親和力等位基因的純合癌癥患者對各種惡性腫瘤的單抗治療有顯著更好的反應(yīng)。研究表明，單抗治療效果與CD16A的高親和力結(jié)合呈正相關(guān)，通過修飾抗體的Fc部分可以增強(qiáng)NK細(xì)胞靶向腫瘤抗原。 圖1. 單克隆抗體結(jié)構(gòu) ? ? ? ?市場上有超過100種單克隆抗體(mAbs)被用作癌癥免疫療法，它們具有多種作用機(jī)制，包括檢查點(diǎn)抑制劑、靶向輻射或毒素、阻斷細(xì)胞生長和誘導(dǎo)白細(xì)胞效應(yīng)功能等。超過30種FDA批準(zhǔn)的單克隆抗體均靶向各種腫瘤抗原。 ? ? ? ?第一個(gè)用于治療癌癥的單克隆抗體療法是利妥昔單抗(Rituximab)，現(xiàn)在仍被廣泛使用。這種治療性的單抗能識別CD20，大大提高了B細(xì)胞惡性腫瘤患者的生存率，包括非霍奇金淋巴瘤(NHL)和濾泡性淋巴瘤。接受環(huán)磷酰胺、阿霉素、長春新堿和潑尼松(CHOP)標(biāo)準(zhǔn)化療的濾泡性淋巴瘤患者4年總生存期為69%，而在接受CHOP聯(lián)合美羅華（利妥昔單抗注射液）治療的患者中，這一比例上升至91%(R-CHOP)（圖2）。 圖2. CHOP標(biāo)準(zhǔn)化療聯(lián)合美羅華治療效果 ? ? ? ?抗體依賴細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒性(ADCC)作用在利妥昔單抗治療中發(fā)揮了主要作用。這一作用主要由自然殺傷細(xì)胞(NK)介導(dǎo)，自然殺傷細(xì)胞是天然免疫系統(tǒng)的淋巴細(xì)胞，它在機(jī)體中尋找轉(zhuǎn)化和病毒感染的細(xì)胞。NK細(xì)胞的ADCC是由CD16A介導(dǎo)的，CD16A是一種由FCRG3A編碼的片段可結(jié)晶(Fc)受體(FcR)，可與IgG結(jié)合。 ? ? ? ?表達(dá)CD16A的NK細(xì)胞是外周血中的主要亞群（約90%），是增強(qiáng)內(nèi)源性NK細(xì)胞介導(dǎo)的ADCC作用的主要細(xì)胞群體（圖3）。改善NK細(xì)胞介導(dǎo)的ADCC的機(jī)制已被證明可以提高依賴這一過程清除腫瘤的治療效果。有幾種方法旨在提高CD16A與單克隆抗體之間的結(jié)合親和力，包括通過氨基酸取代或糖工程直接修飾單克隆抗體，以及修飾Fc受體。 圖3. 人外周血自然殺傷(NK)細(xì)胞亞群流式分析
? ? ? ?NK細(xì)胞——細(xì)胞毒性淋巴細(xì)胞
? ? ? ?在單抗治療中，NK細(xì)胞是介導(dǎo)抗腫瘤ADCC作用的驅(qū)動(dòng)免疫細(xì)胞（圖4）。它們占人循環(huán)淋巴細(xì)胞的5-20%，NK細(xì)胞不表達(dá)T細(xì)胞受體。一小部分循環(huán)NK細(xì)胞表達(dá)高水平的CD56，稱為CD56bright，被認(rèn)為是不成熟的NK細(xì)胞，這些細(xì)胞在受到刺激時(shí)主要釋放促炎細(xì)胞因子。成熟的NK細(xì)胞(CD56dim)利用多種活化受體直接附著并殺死靶細(xì)胞，這一過程稱為自然細(xì)胞毒性。 ? ? ? ?在細(xì)胞表面結(jié)合的IgG抗體存在下，NK細(xì)胞通過FcR間接識別靶細(xì)胞，導(dǎo)致ADCC。這些細(xì)胞溶解事件由NK細(xì)胞和靶細(xì)胞之間的界面上形成的溶解突觸啟動(dòng)。NK細(xì)胞中的F-肌動(dòng)蛋白在突觸積聚，溶解顆粒沿微管組織中心向目標(biāo)細(xì)胞極化，隨后將其內(nèi)容物(包括穿孔素和顆粒酶B)排出。 圖4. ADCC作用示意圖
? ? ? ?Fc受體的分布情況
? ? ? ?在人體中，有三類Fc受體(FcγRs)可以結(jié)合IgG：FcγRI (CD64)、FcγRII (CD32)、FcγRIII (CD16)。 ? ? ? ?白細(xì)胞表達(dá)的FcγR誘導(dǎo)其激活(CD64、CD32A、CD32C、CD16A和CD16B)或抑制(CD32B)來調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)和信號閾值。促炎和抗炎細(xì)胞因子可以調(diào)節(jié)細(xì)胞表面FcγRs的水平。對于CD64，人類基因組包含三個(gè)高度同源的FCGR1家族成員(FCGR1A，F(xiàn)CGR1B和FCGR1C)；然而，只有FCGR1A編碼的功能性FcγR，能夠與IgG1和IgG3結(jié)合。 ? ? ? ?CD64由單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞表達(dá)，由激活的中性粒細(xì)胞上調(diào)。在結(jié)合免疫復(fù)合物或抗體調(diào)理細(xì)胞后，CD64通過與FcεR1γ的結(jié)合誘導(dǎo)細(xì)胞活化，從而產(chǎn)生進(jìn)一步的吞噬和抗原呈遞。作為人體中唯一高親和力FcγR，CD64與IgG單體結(jié)合的親和力比其他FcγRs高一到兩個(gè)數(shù)量級。白細(xì)胞活化后，由內(nèi)而外的信號傳導(dǎo)進(jìn)一步提高了CD64與IgG結(jié)合的親和力。例如，在中性粒細(xì)胞或單核細(xì)胞的細(xì)胞因子刺激過程中，CD64通過細(xì)胞骨架重排和蛋白磷酸酶1（PP1）的產(chǎn)生在細(xì)胞膜上形成更多的簇。
? ? ? ?總結(jié)
? ? ? ?單克隆抗體作為現(xiàn)代生物制藥中最大的類別之一，每年處于持續(xù)增長中，隨之也出現(xiàn)了對單抗療法的耐受性，對藥物機(jī)制的深入研究有助于揭示耐受機(jī)理。 ? ? ? ?最近的研究表明，可通過修飾Fab和Fc區(qū)來解決對mAb療法的耐受。對于后者，這涉及到各種類型的Fc工程來改變糖基化和氨基酸殘基來增強(qiáng)ADCC作用。另一種方法，則是利用增強(qiáng)的FcγRs工程N(yùn)K細(xì)胞間接優(yōu)化單克隆抗體療效。 ? ? ? ?相信隨著對單抗藥物機(jī)制和腫瘤耐藥性的進(jìn)一步研究，免疫療法和靶向藥物將提供多樣化的組合選擇，防止腫瘤逃逸變異，并實(shí)現(xiàn)持久治療。 ? ? ? ?原創(chuàng)內(nèi)容未經(jīng)授權(quán)，禁止轉(zhuǎn)載至其他平臺(tái)。
參考文獻(xiàn)： Dixon K J, Wu J, Walcheck B. Engineering Anti-Tumor Monoclonal Antibodies and Fc Receptors to Enhance ADCC by Human NK Cells[J]. Cancers, 2021, 13(2): 312. Fisher R I, LeBlanc M, Press O W, et al. New treatment options have changed the survival of patients with follicular lymphoma[J]. Journal of Clinical Oncology, 2005, 23(33): 8447-8452. Poli A, Michel T, Thérésine M, et al. CD56bright natural killer (NK) cells: an important NK cell subset[J]. Immunology, 2009, 126(4): 458-465. Van der Horst H J, Nijhof I S, Mutis T, et al. Fc-Engineered Antibodies with Enhanced Fc-Effector Function for the Treatment of B-Cell Malignancies[J]. Cancers, 2020, 12(10): 3041. |
