鉴于核酸感应诱导的免疫反应在激活T细胞功能中的主要作用,有各种研究指出激活核酸敏免疫增强icis在癌症免疫治疗中的作用。1).
表1小鼠模型中核酸传感器激动剂与免疫检查点抑制剂(ICIS)的联合应用 传感器激动剂的应用
我喜欢受体配体
在乳腺癌、黑色素瘤、胰腺癌和急性髓系白血病(AML)等恶性肿瘤的临床前模型中,类受体配体已被证明具有良好的治疗前景。31,80,81,821型IFN诱导急性髓系白血病(AML)细胞产生肿瘤排斥反应和免疫记忆形成,从而提高cxcl 10激活CD4的水平+和CD8+T细胞82因此,5‘-PPP-RNA在体内对ICIS的治疗是敏感的.82,83,84在原发性黑色素瘤组织中,TRAP-I的高表达与T细胞受体和抗原提呈途径的激活、患者整体生存时间的延长以及抗CTLA-4检查点阻断的持续临床反应有关。85因此,在癌细胞中的高表达可能表明对免疫检查点阻滞有更好的反应,这还需要进一步的研究。
MDA 5通过多聚I:C激活胰腺癌细胞,诱导细胞凋亡,产生Ⅰ型干扰素和促炎细胞因子,导致DC的活化。活化的CD8α+树突状细胞吞噬凋亡肿瘤材料并将肿瘤相关抗原交叉表达到CD8中。+T细胞诱导细胞毒性T淋巴细胞(CTL)介导的裂解作用。86
因此,我们进行了I/II期临床研究,以评估在晚期实体肿瘤患者(NCT 03065023和NCT 03739138)中,以单一疗法或与彭布鲁克利祖马(Pbrobrolizumab)联合注射甲壳素-i,mk-4621(Rgt 100)的激动剂(nct 03065023和nct 03739138)的安全性、耐受性和抗肿瘤活性(nct 03065023和nct 03739138)。2).
表2核酸传感器激动剂联合免疫检查点抑制剂(ICIS)的临床试验 TLRs激动剂
鉴于TLRs在触发天然免疫中的关键作用,已发现多种药物调节抗肿瘤免疫。87,88
作为TLR 3的人工配体,合成的DNA-dsRNA杂合分子(ARNAX)可以通过TLR 3-TICAM-1-IRF3-IFNβ途径激活提抗原树突状细胞,诱导T淋巴细胞增殖。89另一方面,通过诱导DC募集相关基因CCl 4、CCL 5和CCL 27的表达,建立抑制肿瘤的微环境。此外,用抗肿瘤抗原治疗ARNAX可诱导肿瘤细胞毒性相关基因(IFNγ、Gzmb、Prf 1)的mRNA表达及趋化因子(Cxcl 9和CxCl 10)的表达,诱导效应CTL浸润,促进小鼠Th1型抗肿瘤免疫。然而,抗PD-L1抗体与TLR 3特异性佐剂(ARNAX+肿瘤抗原)联合应用可诱导更有效的小鼠肿瘤消退反应。90并观察ARNAX联合TAA诱导人外周血单个核细胞(PBMCs)抗原特异性CTL的增殖。然而,ARNAX尚未进入临床发展。
Hiltonol(Hiltonol)是一种通过激活TLR 3和MDA 5来诱导肿瘤特异性NK细胞、CTL和NK-T细胞介导的免疫应答的合成的Poly-ICLC(Hiltonol)。91,92此外,聚iclc是一种有效的佐剂,对主要抗原特异性CD8。+胶质瘤和黑色素瘤小鼠模型中T细胞和延长生存的作用。93各种临床研究都揭示了多聚ICLC与肿瘤特异性抗原在提高免疫应答方面的贡献。91,92,94
Bo-112是一种由PolyI:C组成的纳米复合物,它可以激活TLR 3和MDA 5等传感器。瘤内BO-112治疗后小鼠肿瘤消退明显依赖于Ⅰ型干扰素和γ-干扰素。89此外,更丰富的CD8+肿瘤内BO-112治疗后发现T淋巴细胞和肿瘤抗原特异性细胞毒性T淋巴细胞。瘤内BO-112与全身抗PD-L1单克隆抗体联合应用对荷瘤小鼠均表现出单侧的双侧效应。89
TLR 7的激动剂Imiquimod(又称R-837)是一种免疫应答调节剂,已被美国食品和药物管理局(FDA)批准用于治疗浅表性基底细胞癌、生殖器疣和光化角化病。95在乳腺癌模型中,咪喹莫特联合激光照射可通过TLR-7诱导的细胞因子(IFN-α、IL-6和α)激活NK细胞、巨噬细胞和B淋巴细胞,进一步增强免疫应答的激活。而且它还能诱发更多的CD8。+,CD3+,CD4+和PD-1+远处肿瘤的T细胞。因此,咪喹莫特联合照射可提高对抗Pd-1抗体的应答.96此外,我们还报道了几例黑色素瘤患者成功地使用ipilimumab和Imiquimod联合治疗。97,98
TLR 7/8激动剂Resiquimod(R 848)在体内可激活pDC和CDCs,增强局部淋巴结的T细胞启动。在两种抗PD-L1阻断的肿瘤模型中,结合抗PD-L1抗体治疗有助于抑制肿瘤生长。99然而,一些临床研究表明,作为黑色素瘤疫苗佐剂的瑞奎莫不足以诱导一致的抗原特异性CD8。+T细胞反应。100,1013M-025是另一种TLR 7/8激动剂,可诱导黑色素瘤小鼠模型中CCL 2趋化因子水平升高,M1表型转移的巨噬细胞浸润,细胞毒性T细胞。50同时,TLR 7/8激动剂纳米粒与肿瘤相关巨噬细胞(TAM)亲和力可以逆转TAM从M2样表型(抗炎)向m1样表型(促炎)的极化,并抑制CD8细胞的生长。+体内T细胞依赖性。102因此,TLR 7/8与抗PD-1和抗CTLA-4的联合作用导致肿瘤消退的协同效应。50
Motolimod(VTX-2337)是一种特异性TLR 8激动剂,能激活NK细胞,增强抗体依赖性细胞毒性(ADCC)。103此外,莫托利莫还能促进NK细胞的活化和肿瘤特异性CD8的树突状细胞交叉启动。+头颈部肿瘤T细胞。104
TLR 9的激动剂IMO-2125可诱导Th1型细胞因子和趋化因子的产生。105将imo-2125直接移植到一个肿瘤中,可通过CD8使注射和未注射的远处肿瘤消退。+T细胞在结肠癌小鼠模型中具有长期肿瘤特异性记忆的Th1反应。106I/II期的临床试验表明,IMO-2125和Ipilimumab联合应用具有良好的耐受性,并能积极促进黑色素瘤的抗肿瘤免疫应答。即使在未接受IMO-2125治疗的远处肿瘤(NCT 02644967)中,治疗也会引起反应。107
TLR 9激动剂sd-101可促进pDC的TLR 9释放和成熟,从而诱导CD8的浸润和扩张。+T细胞因此,SD-101可以克服结肠癌模型小鼠对PD-1阻断的耐药性.108另一种tLR 9激动剂cmp-001也能促进抗肿瘤免疫反应,包括趋化因子、促炎细胞因子的表达增加和CD8的浸润。+T细胞和NK细胞能提高结肠癌和胰腺癌的生存率。109此外,TLR 9、CMP-001和SD-101的激动剂能刺激TLR 9,诱导pDC分泌I型IFNs和炎性趋化因子,促进细胞毒性T细胞浸润,从而克服转移性黑色素瘤患者PD-1阻断的耐药性。110,111,112
基于这些在临床前研究中的承诺证据,我们与TLR激动剂和ICIS联合进行了几项临床试验,以评估潜在的临床疗效(见表)。2).
刺激动剂
由于树突状细胞在肿瘤组织中广泛表达,合成的环二核苷酸(CDN)或环二磷酸鸟苷(CDG)可刺激DC、巨噬细胞、B细胞等白细胞产生Ⅰ型IFN。干扰素,以自分泌或旁分泌的方式,可以促进抗原呈递至CD4。+和CD8+DC的T细胞和NK细胞的启动增强了抗肿瘤反应。113许多工作集中在发展改性的CDN或其他小分子。114针刺激动剂通过增加DC介导的CD8+TIL在黑色素瘤、急性髓系白血病、乳腺癌和结直肠癌模型小鼠肿瘤微环境中的浸润而显示出显著的治疗效果。115,116,117针刺激动剂抗癌疫苗(STINGVAX)治疗可增加肿瘤浸润CD8+干扰素γ+在黑色素瘤小鼠模型中,有明显PD-L1上调的T细胞可致敏PD-1阻断剂。115针刺激动剂可诱导树突状细胞的全身促炎细胞因子、抗原的加工和表达,以及pd-1的升高。+CD8+高级别浆液性卵巢癌小鼠T细胞比例的研究。卡铂联合针刺激动剂和PD-1阻断明显延长了这些小鼠的存活时间。118类似地,诸如Adu-S 100(又称MIW 815或ML RR-S2 CDA)、2‘3’-c-di-AM(Ps)2(RP,RP)和环状di-gmp等刺激激动剂可提高抗PD-1/pd-L1免疫治疗结肠癌、HPV的疗效。+口腔癌、胰腺癌、前列腺癌等。119,120,121
因此,针刺激动剂与ICIS联合应用有可能通过激活天然免疫和适应性免疫来增强ICIS在抗肿瘤治疗中的作用。因此,正在进行几项临床试验(表2总结)。
细胞质RNA诱导
此外,还有其他刺激细胞核酸传感器的策略,如从宿主诱导细胞质RNA或DNA来模拟微生物感染。例如,组蛋白H3K4脱甲基酶LSD 1在肿瘤细胞中的抑制作用增加了内源性逆转录病毒序列(ERVS)的转录,从而使dsRNA得以形成。LSD 1可通过促进AGO 2甲基化而诱导AGO 2蛋白的稳定性。AGO 2是RNA诱导沉默复合体(RISC)的关键组成部分,介导RNA沉默。因此,抑制LSD 1可增加dsRNA的积累,而dsRNA由MDA 5和TLR 3所感知,进而激活肿瘤细胞中IFN和MHC-I的表达。此外,在B16肿瘤模型和三阴性乳腺癌(TNBC)小鼠模型中,LSD 1抑制和PD-1阻断在抑制肿瘤生长方面具有协同作用,这是肿瘤免疫原性增强、T细胞浸润和抗肿瘤T细胞免疫增强的结果。122,123此外,LSD 1在肿瘤组织中的表达明显高于正常组织,提示LSD 1是增强ICIS效应的一个很有前途的靶点。122
此外,DNA去甲基化剂5-AZA-Cdr在肿瘤细胞中也能诱导特异性ERVS的转录,增加细胞质dsRNA。通过MDA 5检测到dsRNAs的增加,进一步诱导IFN对抗肿瘤的应答。124,125此外,5-AZA-Cdr治疗可增强抗CTLA-4抗体对乳腺癌小鼠模型的抗肿瘤作用,可能与高病毒防御能力有关。126
最近的研究表明,MDA 5(GOFMDA 5)的功能增益突变导致其信号异常激活,导致多种免疫功能紊乱,如AGS(AGS)和系统性红斑狼疮(SLE)。127,128,129进一步的研究表明,由胞浆中丰富的倒置重复序列(IRS)形成的Alu:Alu杂种是GOF MDA 5的主要配体,而野生型MDA 5对Alu:Alu杂种的识别能力有限。有趣的是,在ADAR 1(AanA到I RNA编辑器)缺乏的情况下,未经修饰的Alu:Alu杂种能够显著激活野生型MDA 5,130诱导了Ⅰ型干扰素的产生。另一方面,ADAR 1缺失可激活另一种dsRNA传感器PKR诱导多种肿瘤细胞凋亡。131此外,由于干扰素的产生和免疫细胞(包括CD4)的显著增加,ADAR 1的丢失可以克服pd-1检查站封锁的阻力。+T细胞,CD8+小鼠模型T细胞、NK细胞减少,M2型髓系细胞减少。132
细胞周期蛋白依赖性激酶4和6(CDK 4/6)抑制剂在抑制视网膜母细胞瘤(RB)的磷酸化,进而诱导肿瘤细胞G1期阻滞方面表现出明显的活性。133CDK 4/6抑制剂除可诱导细胞周期阻滞外,还可降低乳腺癌细胞DNA甲基转移酶1(DNMT 1)的活性,降低ERV序列的DNA甲基化,提高肿瘤细胞内dsRNA的水平。高水平的dsRNA触发了RNA识别受体,如Rig-I、LGP 2和MDA 5,从而刺激了Ⅰ型IFNs的产生,从而促进了肿瘤抗原的提呈。此外,CDK 4/6抑制剂抑制Tregs的增殖,促进细胞毒性T细胞介导的肿瘤细胞清除。134体外和体内研究表明,CDK 4/6的抑制提高了抗肿瘤活性和对Pd-1阻断的敏感性。135
因此,上述研究表明,通过删除LSD 1或ADAR 1,或通过DNA去甲基化剂或CDK 4/6抑制剂,诱导细胞浆RNA诱导肿瘤天然免疫,具有良好的抗肿瘤作用。然而,进一步的研究可能会集中在临床翻译,如LSD 1和ADAR 1抑制剂的发明。
细胞质DNA诱导
由于几项关键的研究揭示了cGAS对微核的监测,DNA损伤与ICIS之间的协同作用备受关注。136,137放射或化疗药物(如顺铂和依托泊苷)、DNA损伤修复阻滞(如PARP抑制和BRCA 1缺陷)、CHK 1抑制等诱导肿瘤细胞微核内DNA的积累,以防止DNA损伤修复过程中细胞周期阻滞,可激活cGAS刺激途径诱导天然免疫。138,139,140,141
然而,存在着不同的机制。例如,放射治疗可以通过多克隆T细胞的驻留和浸润、放射后T细胞受体(TCR)的多样性等途径介导ICIS。142,143共济失调是DNA损伤反应(DDR)的重要组成部分,在辐射处理引起的DNA双链断裂反应中起着重要作用。在胰腺癌中,单独或联合应用ATM可以增加酪氨酸激酶Src的磷酸化和TBK 1的磷酸化,从而促进Ⅰ型IFNs的转录和天然免疫的激活。因此,ATM的抑制使癌细胞对ICIS敏感。144
Chk 1抑制剂或PARP抑制剂诱导小细胞肺癌细胞株Cxcl 10转录离体。由于CXCL 10是一种重要的免疫细胞趋化因子,其产量的增加将使癌细胞对ICIS治疗敏感。事实上,在小细胞肺癌小鼠模型中,PARP或CHK 1的抑制通过诱杀介导的IRF 3激活增强了Pd-L1阻断的抗肿瘤作用,从而诱导了Ⅰ型IFNs的产生和天然免疫激活。139
BRCA 1和BRCA 2是通过同源重组(HR)修复DNA损伤的关键成分。145BRCA 1缺乏引起的DNA损伤可促进乳腺癌细胞微核向细胞质的释放。用cGAS/SING法检测微核,诱导CXCL 10和CXCL 5的产生,使CD4增加。+和CD8+T细胞浸润。Pd-L1在肿瘤细胞中的表达与针刺激活有关。146PARP的HR缺陷和抑制作用已被证明是合成致死性的产物。PARP在BRCA 1缺乏的TNBC小鼠模型中的抑制作用,可促进CD8的形成。+T细胞浸润和抗肿瘤作用通过激活肿瘤细胞中的cGAS/SING通路,从而激活树突状细胞旁分泌。147,148此外,PARP 1/2抑制剂与抗Pd-1抗体联合应用对BRCA 1缺乏的TNBC小鼠模型具有协同抗肿瘤作用。147此外,在BRCA 1缺乏的卵巢癌细胞中,PARP抑制剂与另一种免疫检查点抑制剂CTLA-4抗体联合治疗可增加T细胞的募集和活化、细胞因子的产生以及持续的全身效应/记忆性T细胞免疫,最终产生协同作用。149
进一步的研究表明,双链断裂修复蛋白如Ku 70/80复合物或BRCA 2的缺陷导致ATR/CHK 1激活,随后STAT 1/STAT 3磷酸化和IRF 1表达增加,从而诱导PD-L1转录。150此外,ATM和CHK 1的抑制还能增加IFN自分泌和旁分泌,从而增加IFN受体介导的STAT 1/STAT 3磷酸化。而STAT 1/STAT 3的磷酸化增加了IRF 1的表达,从而诱导了Pd-L1在肿瘤细胞上的表达。Pd-L1表达上调可为ICIS联合治疗提供理论依据。144,150,151
肿瘤病毒(OVS)
在过去的几十年中,肿瘤病毒(oncolytic virus,OVS)由DNA病毒和RNA病毒共同产生。152,153OVS作为癌症治疗药物有许多优点。OVS通过免疫原性细胞死亡直接和选择性地杀伤肿瘤细胞。此外,病毒元素(如DNA和RNA)可与核酸受体(如TLRs、cGAS-Sting、MDA 5、Rig-I等)结合,从而触发I型IFNs和趋化因子的释放。154,155,156此外,肿瘤细胞的死亡导致可溶性肿瘤相关抗原、病毒病原体相关分子模式(PAMPs)和细胞衍生损伤相关分子模式(DAMP)的释放。PAMPS和DAMP可以吸收和激活APCs,吞噬可溶性肿瘤抗原,迁移到局部淋巴结,形成抗肿瘤的最佳适应性T细胞反应。另一方面,病毒感染可诱导mhcⅠ类的表达,并可诱导肿瘤特异性CD8的形成。+T细胞157此外,过量的干扰素产生可能通过增加检查点分子(如PD1、PD-L1和CTLA-4)的表达而诱导免疫抑制环境。155,158,159
早期的OVS临床试验显示了其在多种肿瘤中的安全性和良好的疗效。160因此,将OVS与ICIS结合起来,可以加快抗肿瘤免疫反应,消除T细胞介导的肿瘤杀伤障碍。事实上,临床前的实验表明OVS可以通过激活T细胞活性来提高肿瘤对ICIS的敏感性。161,162,163,164根据这些临床前研究,有多个临床试验来研究肿瘤病毒疗法和ICIS在癌症治疗中的结合(见表)。3).164例如,一次ib临床试验表明,抗pd-1的抗肿瘤治疗可通过增强CD8来提高抗pd-1治疗的疗效,且对转移性黑色素瘤有较高的总有效率和完全的疗效。+浸润,pd-L1表达,以及IFN-γ表达。165目前正在进行一项第三阶段的临床试验,以更好地评价这种联合疗法对IIIB-IV期黑色素瘤(NCT 02263508)患者的疗效。因此,肿瘤病毒治疗在癌症治疗中,尤其是ICIS的联合治疗中表现出了诱人的兴趣。
表3肿瘤病毒联合免疫检查点抑制剂(ICIS)的临床试验