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美鳳力臨床前大動物實(shí)驗(yàn)中心
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近年來，除PD-1/L1、CTLA-4等研發(fā)火熱的免疫抑制性靶點(diǎn)外，一些新興靶點(diǎn)也逐漸浮現(xiàn)。2022年11月11日，OncoResponse在癌癥免疫治療學(xué)會(SITC)2022上宣布了腫瘤免疫候選藥物OR502的臨床前數(shù)據(jù)。OR502通過靶向LILRB2(ILT4)，調(diào)節(jié)免疫抑制髓系細(xì)胞以恢復(fù)先天和適應(yīng)性免疫反應(yīng)，并可以逆轉(zhuǎn)抗PD-1治療的無響應(yīng)問題。日前，以LILRB2為代表的LILRB家族已然成為新藥研發(fā)靶點(diǎn)的新選擇。
抑制性白細(xì)胞免疫球蛋白樣受體(LILRBs)：
白細(xì)胞免疫球蛋白樣受體(LILR)家族是一組在人骨髓細(xì)胞群和淋巴細(xì)胞群中表達(dá)的成對免疫調(diào)節(jié)受體，可分為兩類：抑制性LILR亞家族B(LILRB1-5)和激活性LILR亞家族A(LILRA1-6)。抑制性LILRB受體擁有免疫球蛋白類似(Ig-like)的胞外結(jié)構(gòu)域與胞內(nèi)ITIM基序(Immunoreceptor tyrosine-based inhibitory motif)。LILRBs不僅在多種免疫細(xì)胞上廣泛表達(dá)，參與抑制髓系細(xì)胞活化，介導(dǎo)腫瘤細(xì)胞發(fā)生免疫逃逸，也在癌癥干細(xì)胞中高表達(dá)，并可能直接參與調(diào)控癌癥的發(fā)生和復(fù)發(fā)以及腫瘤干細(xì)胞的活性。靶向LILRBs將對腫瘤治療起到多種調(diào)節(jié)功能。
圖1. 人類LILRBs胞外Ig域(六邊形)和胞內(nèi)ITIMs(方框)示意圖[1]
LILRB1
LILRB1(也被稱作ILT2)包含四個(gè)胞外Ig結(jié)構(gòu)域，一個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)域和四個(gè)胞質(zhì)ITIM基序。在LILRB家族中，LILRB1的細(xì)胞分布最為廣泛，包括原代NK細(xì)胞、B 細(xì)胞、各種T細(xì)胞群、單核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞、嗜酸性細(xì)胞和嗜堿性細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、蛻膜巨噬細(xì)胞和破骨細(xì)胞。LILRB1介導(dǎo)的抑制可導(dǎo)致T細(xì)胞和NK細(xì)胞的增殖障礙，并產(chǎn)生“別吃我”信號，從而阻止巨噬細(xì)胞吞噬腫瘤。ILRB1也在某些AML細(xì)胞上表達(dá)來保護(hù)這些淋巴腫瘤細(xì)胞不被凋亡。在人類胃癌細(xì)胞中LILRB1高表達(dá)并可能促進(jìn)腫瘤的生長。
目前針對LILRB1的藥物開發(fā)主要集中在LILRB1介導(dǎo)的免疫抑制的功能上。以BND-22為例，該抗體可以通過阻斷LILRB1與其配體HLA-G的結(jié)合，從而阻斷其對于巨噬細(xì)胞、NK細(xì)胞和T細(xì)胞的抑制作用，從而增加針對腫瘤的先天免疫和適應(yīng)性免疫應(yīng)答。相較于LILRBs其他靶點(diǎn)藥物，針對LILRB1的藥物由于表達(dá)譜更加廣泛而展現(xiàn)出克服對免疫療法耐藥性的更大的潛力。
圖2. BND-22的MOA圖示[2]
LILRB2
LILRB2(也被稱作ILT4)包含四個(gè)胞外Ig結(jié)構(gòu)域、一個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)域和三個(gè)胞質(zhì)ITIM基序，主要表達(dá)于髓系細(xì)胞上，包括單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、粒細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞(DC)。ILT4富集于CLL與AML的腫瘤細(xì)胞中，但在正常B細(xì)胞中不富集，這表明ILT4可能參與B細(xì)胞的惡性轉(zhuǎn)化。ILT4在各種實(shí)體瘤中(包括非小細(xì)胞肺癌NSCLC，乳腺癌，食管癌和胰腺癌)高表達(dá)以促進(jìn)腫瘤增殖和生長，同時(shí)也在腫瘤抑制微環(huán)境中的基質(zhì)細(xì)胞中表達(dá)，從而便于腫瘤進(jìn)展和轉(zhuǎn)移。
圖3. ILT4與不同的配體結(jié)合，在腫瘤細(xì)胞中誘導(dǎo)各自的下游信號激活和生物學(xué)效應(yīng)[3]
目前針對LILRB2的藥物開發(fā)同樣集中在阻斷其癌癥免疫逃逸的方面。以JTX-8064為例，其作用機(jī)制分為兩方面：一方面，JTX-8064通過阻斷腫瘤細(xì)胞表面HLA-G與腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞(TAM)表面的LILRB2結(jié)合，解除TAM的免疫抑制狀態(tài)，讓巨噬細(xì)胞極化為殺傷和促炎作用更強(qiáng)的M1.另一方面，JTX-8064通過增強(qiáng)APC功能進(jìn)而增強(qiáng)T細(xì)胞的腫瘤殺傷效力。
圖4.JTX-8064的MOA圖示(源自AACR2019)
LILRB3
LILRB3包含四個(gè)胞外Ig結(jié)構(gòu)域，一個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)域和四個(gè)胞質(zhì)ITIM基序，在單核細(xì)胞、單核細(xì)胞衍生的破骨細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞、嗜堿性粒細(xì)胞和破骨細(xì)胞上表達(dá)。LILRB3在原生肥大細(xì)胞上表達(dá)，但不在成熟肥大細(xì)胞上表達(dá)。LILRB3由某些骨髓性白血病、B淋巴性白血病和骨髓瘤細(xì)胞表達(dá)，并與白血病干細(xì)胞標(biāo)記物CD34或骨髓瘤標(biāo)記物CD138共同表達(dá)。在AML細(xì)胞上表達(dá)的LILRB3通過募集TRAF2和cFLIP刺激NF-κB信號傳導(dǎo)，從而增強(qiáng)了AML細(xì)胞的存活并抑制了T細(xì)胞的抗白血病活性。
近期，施一公研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)LILRB3可以同APOE4特異性結(jié)合，而不與APOE2結(jié)合。這一結(jié)合進(jìn)而可以激活小膠質(zhì)細(xì)胞。這一發(fā)現(xiàn)在阿爾茲海默癥和癌癥方面的藥物研發(fā)都有巨大幫助。
南模生物自主研發(fā)的hAPOE2、hAPOE3、hAPOE4小鼠模型助力阿爾茲海默癥方面的藥物開發(fā)，為藥效評估提供優(yōu)質(zhì)模型。
LILRB4
LILRB4(也被稱作ILT3)包含兩個(gè)胞外Ig結(jié)構(gòu)域，一個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)域和三個(gè)胞質(zhì)ITIM基序。它是唯一的含有兩個(gè)Ig域的LILRB。因此，LILRB4在構(gòu)象和靜電上不適合與MHC以及激素和病毒產(chǎn)物相互作用，且LILRB4可能不直接參與MHC介導(dǎo)的抗原特異性T細(xì)胞活化的調(diào)節(jié)。該受體在樹突狀細(xì)胞、單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和破骨細(xì)胞上表達(dá)。LILRB4在原生肥大細(xì)胞上表達(dá)，但在成熟肥大細(xì)胞上不表達(dá)。
LILRB4可通過NF-kB信號傳導(dǎo)導(dǎo)致細(xì)胞凋亡，并通過降低磷酸酶(SHP)1磷酸化激活NF-kB信號傳導(dǎo)導(dǎo)致炎癥。LILRB4在多種腫瘤細(xì)胞中表達(dá)，包括實(shí)體瘤和血液腫瘤。LILRB4還是單核細(xì)胞白血病的重要標(biāo)志物，通過ApoE/LILRB4/SHP-2信號軸在急性髓系白血病(AML)細(xì)胞中支持腫瘤細(xì)胞浸潤到組織中并抑制T細(xì)胞活性。因此，LILRB4是治療單核細(xì)胞急性髓細(xì)胞白血病的重要靶點(diǎn)。在NSCLC中，LILRB4被APOE結(jié)合激活，并募集SHP-2和SHIP-1激活ERK1/2信號傳導(dǎo)并增加血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)的表達(dá)以促進(jìn)癌癥轉(zhuǎn)移。
圖5. LILRB4在體內(nèi)平衡、炎癥性疾病和腫瘤中的功能。[4]
目前針對LILRB4的藥物開發(fā)分為兩個(gè)方面：針對血液腫瘤，LILRB4是腫瘤重要標(biāo)志物，在血液瘤細(xì)胞上高度表達(dá)并輔助其發(fā)生免疫逃逸。其靶向藥物(例如IO-202)通過阻斷血液瘤細(xì)胞上的LILRB4.激活T細(xì)胞殺傷作用，將“別殺我”信號轉(zhuǎn)換為“殺死我”信號，并將“不要找到我”信號轉(zhuǎn)換為“找到我”信號來抑制血液瘤細(xì)胞的浸潤。而針對實(shí)體瘤。LILRB4和同家族其他靶點(diǎn)一樣，其靶向藥物(例如MK-0482)主要集中于針對腫瘤微環(huán)境阻斷癌癥免疫逃逸。
圖6. IO-202的MOA圖示。[5]
LILRB5
LILRB5在單核細(xì)胞、NK細(xì)胞和肥大細(xì)胞的亞群中表達(dá)。LILRB5是唯一不被M5 AML細(xì)胞高度表達(dá)的LILRB，并且它的表達(dá)與AML患者的總生存率沒有關(guān)系。LILRB5可特異性結(jié)合HLA-B7和HLA-B27重鏈，在高親和力IgE受體交聯(lián)后釋放的細(xì)胞質(zhì)顆粒中表達(dá)，LILRB5可能在肥大細(xì)胞炎癥反應(yīng)中發(fā)揮作用。
LILRBs研發(fā)管線
作為免疫檢查點(diǎn)分子和腫瘤維持因子，LILRBs因其不影響造血與正常發(fā)育而成為理想的癌癥治療靶點(diǎn)。LILRBs家族管線目前在LILRB1、LILRB2、LILRB4靶點(diǎn)都有涉及。全球范圍內(nèi)披露的研發(fā)管線大多處于臨床階段。
作為免疫檢查點(diǎn)分子和腫瘤維持因子，LILRBs因其不影響造血與正常發(fā)育而成為理想的癌癥治療靶點(diǎn)。LILRBs家族管線目前在LILRB1、LILRB2、LILRB4靶點(diǎn)都有涉及。全球范圍內(nèi)披露的研發(fā)管線大多處于臨床階段。
南模生物L(fēng)ILRBs相關(guān)基因修飾小鼠
南模生物始終深耕藥物靶點(diǎn)人源化模型研究領(lǐng)域，自主研發(fā)了LILRB系列人源化小鼠模型，為LILRBs靶點(diǎn)相關(guān)藥物的藥效評估和安全性評價(jià)提供了強(qiáng)有力的工具。此外，南模生物還研發(fā)了一系列LILRB4靶點(diǎn)相關(guān)的基因敲除小鼠模型，以解決該部分臨床前研究需求，具體信息見下表：
部分驗(yàn)證數(shù)據(jù)：
hLILRB4
圖7. 流式檢測LILRB4人源化小鼠骨髓不同免疫細(xì)胞中hLILRB4的表達(dá)水平。結(jié)果顯示，LILRB4人源化雜合子小鼠骨髓巨噬細(xì)胞和DC細(xì)胞等髓系細(xì)胞中可以檢測到hLILRB4的表達(dá)，T和B細(xì)胞中檢測不到hLILRB4的表達(dá)。
圖8. 流式檢測LILRB4人源化小鼠脾臟不同免疫細(xì)胞中hLILRB4的表達(dá)水平。結(jié)果顯示，LILRB4人源化雜合子小鼠脾臟巨噬細(xì)胞和DC細(xì)胞等髓系細(xì)胞中可以檢測到hLILRB4的表達(dá)，少部分T和B細(xì)胞中可檢測到hLILRB4的表達(dá)。
hLILRB1-hLILRB4-Tg
圖9. 流式檢測hLILRB1-hLILRB4-Tg小鼠外周血巨噬細(xì)胞中hLILRB1和hLILRB4的表達(dá)情況。
Reference：
[1] Zhang, F., Zheng, J., Kang, X. et al. Inhibitory leukocyte immunoglobulin-like receptors in cancer development. Sci. China Life Sci. 58. 1216–1225 (2015). doi: 10.1007/s11427-015-4925-1
[2] https://www.biondbio.com/pipeline/bnd-22/
[3] Aiqin Gao, Yuping Sun, Guangyong Peng. ILT4 functions as a potential checkpoint molecule for tumor immunotherapy. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Reviews on Cancer, Volume 1869. Issue 2. 2018(278-285). doi: 10.1016/j.bbcan.2018.04.001.
[4] Yang T, Qian Y, Liang X, Wu J, Zou M, Deng M. LILRB4. an immune checkpoint on myeloid cells. Blood Sci. 2022 May 17;4(2):49-56. doi: 10.1097/BS9.0000000000000109.
[5] https://www.immune-onc.com/io-202
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