傅陽心開發CTLA-4-SIRPα融合蛋白靶向刪除腫瘤浸潤Treg細胞
腫瘤浸潤Treg抑制抗腫瘤效應T細胞免疫應答，和疾病進展正相關。刪除Treg能夠顯著提高抗腫瘤免疫應答效果，然而系統性刪除Treg可能引發激活自身免疫反應，帶來顯著副作用。因此，特異性刪除腫瘤浸潤Treg是更可取的策略。作為FDA批準的首個抗腫瘤免疫檢查點阻斷（checkpoint blockade）藥物， CTLA-4抗體在小鼠腫瘤模型中能有效刪除Treg而且Treg的刪除對其抗腫瘤效果有決定性作用【1-4】，臨床上CTLA-4抗體治療經常引發嚴重的免疫相關副作用，這很可能與外周組織Treg的刪除/阻斷有關。為特異性刪除腫瘤浸潤Treg，傅陽心實驗室在前期CD47免疫治療研究基礎上，設計了雙特異性融合蛋白同時靶向腫瘤浸潤Treg 細胞CTLA-4和CD47【5】 。這一設計利用腫瘤Treg 高表達CTLA-4特點，同時增強了針對Treg的 “eat me” 信號（CTLA-4抗體介導）和阻斷Treg的“do not eat me ”信號（CD47介導），促使腫瘤浸潤Treg被高效刪除。
2021年8月4日，Science Translational Medicine 在線發表了傅陽心團隊 Dual targeting of CTLA-4 and CD47 on Treg cells promotes immunity against solid tumors 的研究論文，闡明了anti-CTLA-4XSIRPα雙特異性融合蛋白靶向腫瘤浸潤Treg的抗腫瘤免疫治療機制。
研究人員首先通過已有single cell數據和流式染色驗證了CTLA-4在腫瘤浸潤Treg顯著高表達，而CD47表達譜則無顯著差異【6, 7】。據此，在雙特異性融合蛋白設計上使用相對高親和力的CTLA-4抗體和相對低親和力的CD47配體SIRPα配對形成異源二聚體，這樣既降低了單臂結合各自靶標的能力，減少外周消耗和潛在副作用，又促進CTLA4抗體將SIRPα帶進腫瘤浸潤Treg，從而實現同時調節eat me和do not eat me信號。該假設在小鼠體內試驗得到了證實，anti-CTLA-4XSIRPα融合蛋白有先在腫瘤內富集，并且有效刪除了抑制性的Treg細胞，而對外周Treg并無顯著影響。相比之下，相同劑量的CTLA-4抗體和SIRPα聯合治療則不能達到同等效果，因為全抗體更容易在外周消耗，使抗腫瘤效果打折扣（圖）。
圖 Anti-CTLA-4XSIRPα靶向刪除腫瘤浸潤Treg機制
進一步研究抗腫瘤免疫保護機制表明，anti-CTLA-4XSIRPα激活了腫瘤特異性T細胞免疫應答并產生免疫記憶。作者通過一系列體外和體內實驗證明抗腫瘤效果依賴于宿主Fc受體介導的Treg吞噬。值得一提的是，該抗腫瘤免疫保護的實現依賴于Treg細胞表達CD47而不是腫瘤細胞表達CD47，之前的研究大多針對腫瘤表面CD47的阻斷，需要高劑量給藥并且在實體瘤效果有限。這一設計為CD47免疫治療開發提供了新視角。最后，利用人源化小鼠證明了抗人融合蛋白具有相似的作用機制為臨床轉化提供了依據。
綜上，anti-CTLA-4XSIRPα雙特異性融合蛋白通過同時增強eat me和阻斷do not eat me信號，精巧實現了腫瘤浸潤Treg的選擇性刪除，增強治療效果的同時降低潛在副作用，具有很強的臨床轉化潛力。
該研究為通訊作者德州西南醫學中心為傅陽心教授。張安莉博士和任振華博士為論文共同第一作者。德州西南醫學中心John Minna實驗室提供了臨床標本，傅陽心實驗室其他研究人員參與了課題討論和試劑分享等。
