目前在腫瘤治療領域，以PD-1/L1抑制劑為代表的免疫檢查點抑制劑已經取得前所未有的效果。
為了彌補單藥治療的不足，科學家們仍在不斷尋找新的靶點以及聯合治療的最佳拍檔，比如TIGIT、TIM-3、LAG-3等新興免疫檢查點。
與單打獨鬥相比，攜手作戰的效果確實不凡，聯合治療時常出現1+1＞2的效果。
就在去年，一項2期臨床試驗（CITYSCAPE II）數據公布，PD-L1抑制劑（阿替利珠單抗）+TIGIT抑制劑（Tiragolumab）的聯合治療在一線治療PD-L1陽性轉移性非小細胞肺癌（NSCLC）時表現良好。與PD-L1抑制劑單藥治療相比，聯合治療的客觀緩解率（ORR）顯著提高（37% vs 21%）、中位無進展生存期（PFS）延長（5.6 vs 3.9個月）[1]。
不過，雖說聯合治療的臨床效果已經很有排面了，但要問其中的協同機制還是一頭霧水。
近日，一篇發表在Immunity期刊上的文章，揭示了免疫檢查點蛋白PD-1和TIGIT共同阻斷療法的抗癌機制[2]。
來自美國基因泰克公司（Genentech）的Eugene Y. Chiang和Ira Mellman帶領他們的團隊發現，PD-1/PD-L1抑制劑的療效與CD226的表達水平相關。免疫檢查點PD-1和TIGIT分別從胞內和胞外調節CD226的活性，從而調控T細胞的抗腫瘤免疫功能。要想獲得由CD226介導的最佳T細胞抗腫瘤細胞功能，需要同時阻斷PD-1和TIGIT。
論文首頁截圖
在多種腫瘤模型中，都發現腫瘤內TIGIT表達增多的現象，並且與較差的預後有關。TIGIT和CD226之間的關係，與大家更為熟知的CTLA-4和CD28這對組合差不多——共同的配體，競爭的關係[3,4]。
TIGIT是在T細胞、NK細胞上廣泛表達的一種共抑制性受體，當TIGIT與腫瘤細胞上的配體PVR/PVRL2結合時，通過信號通路傳導，抑制CD8+T細胞或NK細胞的免疫殺傷活性，從而促使腫瘤細胞逃逸。
CD226則是受TIGIT調節的共刺激性受體，其配體也是PVR/PVRL2，與之結合後會誘導免疫激活。而TIGIT正是通過「搶」配體來阻斷CD226介導的信號通路的。
不過有研究表明，藉助CD226來發揮作用的免疫檢查點蛋白，似乎不止是TIGIT，或許還有PD-1。
為證明這一想法，Eugene Y. Chiang和Ira Mellman和他們的團隊先是對結直腸癌（CT26細胞系）小鼠模型進行了觀察。
結果發現，患有結直腸癌的野生型小鼠，在使用TIGIT抑制劑或是PD-1抑制劑單藥治療後，腫瘤生長都能得到抑制。而對於患有結直腸癌的CD226缺失型（Cd226-/-）小鼠來說，TIGIT抑制劑不起效就算了（p<0.0001），PD-1抑制劑單藥治療的療效竟然也會銳減（p<0.0001）。
另外，不管是CD226缺失，還是PVR/PVRL2缺失，都會導致CD8+ T細胞的細胞毒性降低，且效果相近。
這說明，PD-1和TIGIT或都是通過調控CD226及其配體PVR /PVRL2這條信號通路，來調節CD8+T細胞的抗腫瘤免疫反應的。
PD-1或能通過調控CD226來調節T細胞毒性
不僅如此，研究者們還對PD-L1抑制劑（阿替利珠單抗）治療NSCLC的三項臨床試驗（BIRCH，OAK，POPLAR[5-7]）數據進行分析。
結果顯示，在這三項臨床試驗中，編碼CD226的基因表達水平與患者的總生存期、無進展生存期的改善程度呈正相關。而編碼CD28、PD-1和TIGIT等免疫檢查點蛋白的基因表達水平，與這些臨床效益相關性不顯著。
這再次驗證，CD226確實在PD-1/PD-L1抑制劑的免疫治療反應中具有獨特意義。
PD-L1抑制劑療效好不好，可以看CD226？
值得注意的是，剛才提到的T細胞共刺激性受體CD28，已被證明是PD-1抑制劑的「有力搭檔」，PD-1能夠通過滅活CD28信號來抑制T細胞的抗腫瘤免疫功能[8]。
於是，研究者們使用質譜流式細胞技術（CyTOF），分析了NSCLC 患者的腫瘤組織樣本中表達CD226和CD28的T細胞的表型特徵。
分析結果顯示，在NSCLC腫瘤中很少有浸潤T細胞同時表達CD28和CD226（CD28+CD226+）。
這些在腫瘤中稀缺的CD28+CD226+ T細胞，一方面都高表達CD27，這是抗原特異性擴增和記憶T細胞早期發育的標誌物；另一方面，T細胞衰竭的標誌物TIM-3、組織駐留記憶T細胞（Trm）的標誌物CD103表達水平都較低。
接下來，研究者們進一步使用scRNAseq分析和對比NSCLC患者的腫瘤和鄰近健康組織的T 細胞表型。
結果發現，無論是在腫瘤組織還是在健康組織中，同時高表達CD28和CD226的T細胞都是處於正在增殖的狀態或是具有記憶細胞毒性（標誌物分別為Mitosis和KLRB1）。
也就是說，要想知道在NSCLC腫瘤中，哪個浸潤T細胞有活力、有幹勁兒，能夠增殖和活化，可以看看它有沒有同時表達CD28和CD226。
NSCLC腫瘤組織中的T細胞表型，CD28+CD226+ T細胞都表達Mitosis和KLRB1
從具體機制上看，PD-1和TIGIT分別從胞內和胞外對CD226進行「圍剿」。
PD-1與PD-L1互作後， PD-1通過胞內結構域抑制CD226的磷酸化。TIGIT則是通過阻斷與CD226的共同配體PVR /PVRL2的互作，來限制CD226的活化作用。
這樣一來，當同時使用PD-1/PD-L1抑制劑和TIGIT抑制劑時，CD226信號通路的兩把鎖都會打開、完全恢復，此時CD8+ T細胞的抗腫瘤免疫功能得以放大。
左：PD-1胞內抑制CD28和CD226的活性，TIGIT主要通過胞外競爭配體來抑制CD226的活性
右：同時抑制PD-1和TIGIT時，CD226「解圍」
總體來說，Eugene Y. Chiang和Ira Mellman帶領他們的團隊發現，免疫檢查點蛋白PD-1和TIGIT共同調節共刺激性受體CD226的活性，從而調控T細胞的抗腫瘤免疫功能。而且在臨床研究中觀察到，CD226的表達水平與PD-L1抑制劑治療NSCLC的臨床效益相關。
這項研究為免疫檢查點阻斷療法的機制研究和臨床應用提供了新的見解和策略。研究者們也表示，沒想到PD-1和TIGIT介導的信號通路之間竟有如此密切的「合作關係」，而CD226或許可以作為預測PD-1/PD-L1抑制劑治療效果的重要指標。
參考文獻：
[1]https://www.roche.com/media/releases/med-cor-2021-01-05
[2]https://www.cell.com/immunity/fulltext/S1074-7613(22)00085-1?#%20
[3]Harjunpää H, Guillerey C. TIGIT as an emerging immune checkpoint. Clin Exp Immunol. 2020 May;200(2):108-119. doi: 10.1111/cei.13407. Epub 2019 Dec 25. PMID: 31828774; PMCID: PMC7160651.
[4]Manieri NA, Chiang EY, Grogan JL. TIGIT: A Key Inhibitor of the Cancer Immunity Cycle. Trends Immunol. 2017 Jan;38(1):20-28. doi: 10.1016/j.it.2016.10.002. Epub 2016 Oct 25. PMID: 27793572.
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[6]Rittmeyer A, et al. Atezolizumab versus docetaxel in patients with previously treated non-small-cell lung cancer (OAK): a phase 3, open-label, multicentre randomised controlled trial. Lancet. 2017 Jan 21;389(10066):255-265. doi: 10.1016/S0140-6736(16)32517-X. Epub 2016 Dec 13. Erratum in: Lancet. 2017 Apr 8;389(10077):e5.
[7]Fehrenbacher L, et al. Atezolizumab versus docetaxel for patients with previously treated non-small-cell lung cancer (POPLAR): a multicentre, open-label, phase 2 randomised controlled trial. Lancet. 2016 Apr 30;387(10030):1837-46. doi: 10.1016/S0140-6736(16)00587-0. Epub 2016 Mar 10.
[8]Hui E, et al. T cell costimulatory receptor CD28 is a primary target for PD-1-mediated inhibition. Science. 2017 Mar 31;355(6332):1428-1433. doi: 10.1126/science.aaf1292. Epub 2017 Mar 9. PMID: 28280247; PMCID: PMC6286077.
本文作者 | 張艾迪