“癌细胞生死开关”，但是也能致癌

2023-11-07

免疫疗法细胞疗法临床终止

近日，有关于加州大学戴维斯分校发现的“癌细胞生死开关”的消息不胫而走，其中被认为是生死开关的是CD95（Fas）受体上的一个关键表位，这个表位的激活将导致癌细胞细胞程序性死亡。不过能程序性死亡的或许不止癌细胞？同样受到影响，且杀伤肿瘤的T细胞，NK细胞也被凋亡了，那又怎么办？这样一看，Fas或许也能致癌……虽然此前新闻对于该表位的发现报道甚多，但核心主要证明了这一靶点可成药，可成药并不意味着能够做到临床转化，而且对于这个关键表位具体是如何发现，发现了这个表位将如何实践和应用，报道相对较少。本文将对此进行简单解析。Fas受体表位的灵感来源和实际意义受体聚集是通过属于TNFα（肿瘤坏死因子）超家族的死亡受体激活外源性细胞凋亡的最关键步骤，通过这种机制制作激动性抗体来激动程序性死亡受体诱导癌细胞死亡是一种治疗思路。但是一直以来，这种思路在临床上并不成功。其中在癌症治疗领域研究比较广的是这一超家族中的死亡受体-5 (DR5)，而关于Fas激动性抗体的临床前的抗体探索，大都没有表现出亲和力而失败了。死亡受体-5 (DR5)和Fas受体(Fas或FasR或CD95)都属于TNF-α受体超家族，他们都属于胞质尾区包含死亡结构域（DD）来诱导外源凋亡的TNF-α受体群体，机理在于它们均包含三个富含半胱氨酸的外部结构域(CRD1-3 )，而通过外部结构域招募受体，受体聚集，然后激活外源性凋亡信号。但是到底具体到是哪个外部受体结构域的基序，受体聚集后怎么去激活外源性凋亡信号的研究其实相当缺乏。直到近年来，通过DR5的一系列研究，如临床的二价或多价单特异性抗体、双特异性抗体、受体诱变研究、功能测定和NMR结构分析，最后才表征出了DR5的胞外结构域(ECD)中的受体聚集构象自动抑制基序。最后发现的这个构象自动抑制基序是一个在外部结构域上，带正电荷，带有精氨酸，赖氨酸氨基酸残基的半胱氨酸稳定块状物，也被称为是高度显著的带正电荷的残基表位（PPCR）。而与DR5类似的Fas虽然在此前的研究中被远远低估，但是最近的发现却给Fas赋予了更重要的地位。与DR5不同，Fas信号对于维持T淋巴细胞的活化诱导的细胞死亡(AICD)以实现健康的免疫稳态至关重要。而T淋巴细胞的活化诱导又和近年来的各类免疫疗法相关。其中更是以CAR-T的耐药问题为最。关于CAR-T的一系列研究还发现了Fas相关的死亡受体通路受损是CD19 CAR-T CD19 CAR-T出现耐药的一种原因——CAR-T的疗效会高度依赖于Fas-FasL通路的旁观者信号的传导和杀伤。另外自身免疫性淋巴细胞增生综合征(ALPS)是一种Fas基因介导的凋亡受损导致淋巴细胞增殖的疾病。由于淋巴细胞凋亡障碍，患者出现慢性淋巴细胞增殖、自身免疫反应和致瘤倾向。研究Fas的基因还有可能解决ALPS的治疗问题。因此探究Fas的成药性是有必要的，特别是探究和DR5类似的关键表位。Fas表位所在和未来应用与DR5的PPCR不同，Fas PPCR存在于CRD2（第二个外部结构域）而不是CRD3的中间，与DR5高度可变的CRD3的特征不同，仅来自两个已经被发表的Fas结构的叠加，而其高度保守的序列CRRCR在灵长类中是完全相同的。而在卵巢肿瘤模型中，PPCR（必须有R87，如上图的87号）参与对高级Fas激动剂信号和CAR-T旁观者功能是不可或缺的。而如果出现干扰PPCR参与的FasL或Fas单点突变R87，则会抑制肿瘤细胞和T细胞中的凋亡信号。这里采用的CAR-T用的是靶向卵巢癌靶点NaPi2b和FRα的CAR-T，对于这类难以穿透的实体瘤如果采用双特异性抗原靶向CAR-T，并同时在异源肿瘤床中激活旁观者Fas/caspase-8的亲和力介导的杀伤，具有更高的穿透潜力。而之所以目前临床前所采用的Fas抗体的有限活性是由于它们不能与Fas PPCR结合，这其实为后续的Fas抗体的开发埋下了基础。但是值得注意的是，去激动Fas本身也具有致癌性，因为FAS能调节肿瘤凋亡，也能调节T细胞凋亡，并具有癌症干细胞调节功能。研究人员需要了解TCR和FAS之间的相互作用才能了解并开发出下一代的选择性FAS激动性抗体，这样就能做到差异化结合PPCR，更多去结合肿瘤而不是T细胞。因此这也是研究人员所述下一步的研究方向。在肿瘤中，这种靶向对于实体癌免疫疗法来说是一把双刃剑。然而，像DR5一样，能够靶向分布在整个Fas胞外域的表位的额外Fas抗体可以为其在肿瘤和T细胞中的差异活化提供进一步的线索。总结总的来看，虽然此次开关的具体发现对可成药性有了一定的依据，但是距离实践中FAS与TCR之间的作用尚未阐明，距离临床前研究都尚且很远，临床转化可能需要花费更长的时间。目前的研究仅能初步支持开发Fas激动抗体在卵巢癌双靶点CAR-T中的应用。参考来源：Mondal, T., Gaur, H., Wamba, B.E.N. et al. Characterizing the regulatory Fas (CD95) epitope critical for agonist antibody targeting and CAR-T bystander function in ovarian cancer. Cell Death Differ (2023). https://doi-org.libproxy1.nus.edu.sg/10.1038/s41418-023-01229-7